大气环流
地理高考知识点大气环流
地理高考知识点大气环流大气环流是地理高考的重点之一，它对于理解气候、气象、天气等方面的知识具有重要意义。
下面将从大气环流的定义、形成机制、类型以及对地球气候的影响等几个方面进行介绍。
一、大气环流的定义与形成机制大气环流是指地球大气层内空气在纬度、经度和高度上不断运动的现象。
它是由不同温度、压强和湿度等气象要素差异引起的。
大气环流形成的主要原因是地球的日照不均匀以及地球自转的影响。
在地球的赤道附近，由于阳光照射的集中和气温上升，空气膨胀、升高，形成低气压区。
而在地球的两极附近，由于阳光照射的分散和气温下降，空气收缩、下沉，形成高气压区。
这种温度差异和气压差异引起了空气运动，从而形成了大气环流。
二、大气环流的类型大气环流主要分为垂直环流和水平环流两种。
垂直环流是指由于太阳辐射热量的差异引起的，包括对流环流和垂直大气环流带。
对流环流是指由地表热量不均匀分布引发的地表风、车流、城市和山谷风等小尺度环流，它对局地天气产生着较大影响。
垂直大气环流带是指由于纬度差异引起的，包括Hadley环流、Ferrel环流和极地环流等。
在这些大尺度环流系统中，空气从赤道向两极流动，形成连续的环流带。
水平环流主要包括风系统和静止风带。
风系统是指受到地转偏向力和压力梯度力等因素共同作用的风流，并分为副热带高压带、赤道低压带和两个南、北极高压带等。
静止风带是指根据纬度不同而形成的，包括副极地高压带、副热带低压带、赤道信风带等。
三、大气环流对地球气候的影响大气环流对地球的气候形成和分布起着重要的作用。
首先，大气环流影响着太阳辐射的分布，从而导致不同地区的气温差异。
例如，赤道附近的高温导致了热带气候的形成，而两极地区的低温则形成了寒带气候。
其次，大气环流也决定了降水分布的差异。
例如，副热带带来了盛行的降雨，而副极地则相对干燥。
这种降水分布的差异会影响到各地区的生态环境和农业发展。
此外，大气环流还对风向和风速的分布产生影响。
例如，信风带是指赤道附近的气流，常年吹向西方，在航海、航空等方面具有重要意义。
全球性大气环流
而形成的。 极地高压带：是因为近地面 受冷 产生下沉 气流
而形成的。
• 2、动力原因： 副热带高压带：是由于气流的 运动 产生下沉 气
流而形成的。 副极地低压带：是由于气流的 运动 产生上升 气
流而形成的。
七个气压带的对比
气压带
分布
成因 特征 气流
极地高气压 带（2个）
南、北纬 90°附近
热力原因
高压
下沉
副极地低气 压带（2个）
南、北纬 60°附近
动力原因 低压
上升
影响气 候
干冷
暖湿
副热带高气 南、北纬 压带（2个） 30°附近
动力原因 高压 下沉
干热
赤道低气压 带（1个） 0°附近 热力原因 低压 上升 湿热
请再思考一个问题：
全球性大气环流
• 大气环流的概念： 具有全球性的有规律的大气运动，通常
称为大气环流。
• 大气环流的意义：
大气环流把热量和水汽从一个地区输 送到另一地区，调整全球的水热分布。
• 大气环流的类型：
最典型的大气环流有三圈环流和季风 环流。
知识点回顾：近地面空气受热或冷却，引起气流的上
升或下沉；空气的上升或下沉导致同一水平面上气压的差异； 气压差异形成大气的水平运动－－风。
• 1、太阳直射哪个半球，气压带和风带就会向哪个 方向移动。
• 2、就北半球而言，大致是夏季时气压带和风带向 北移，冬季时气压带和风带向南移。
• 3、在气压带和风带的中心地区，常年只受一种气 压带和风带的控制；在气压带和风带的过渡性地 区，就会受到气压带和风带的交替控制。
• 4、由于气压带和风带的季节移动，东北信风和东 南信风有可能越过赤道发生偏转。
第气候学——四章 大气环流的长期变化
（4）平流层和中间层，冬夏风系几乎完全相反，冬季从平 流层到热层下部几乎全是西风，夏季平流层到中间岑顶全部转 为东风，仅在热层保持西风。
2、平均经向环流
三圈环流
3、平均水平环流
(1)海平面气压分场和风场 大气活动中心
永久性活动中心：一年四季都存在，只是强弱程度有所变 化的大气活动中心称之。
半永久性活动中心（季节性活动中心）：只在冬半年或夏 半年存在的活动中心。
每个大气活动中心均有季节变化，重要的是有明显的年际 变化，而这些年际变化，即成为广大地区气候变化的原因。
北半球大气活动中心
一月 七月
一月 七月
大洋
大陆
（永久性活动中心）（季节性活动中心）
决定大气环流的主要因子是：（1）太阳辐射能量随纬 度的不均匀分布；（2）地球自转；（3）海陆和大地形式的 分布；（4）基本环流的不稳定性；（5）地表的摩擦；（6） 太阳活动。
二、大气的平均环流
1、平均纬向环流
（1）平均纬向风场与经向温度分布的基本特征一致。
（2）无论冬夏在对流层中高纬度都是西风带，但冬季西风 急流中心强度比夏季大一倍。急流轴均在对流层顶附近，但其 纬度有明显的季节变化
阿留申低压
蒙古高压
）
冰岛低压
北美高压
北大西洋高压
北美低压
（大西洋）
（北美大陆）
一月海平面气压图
七月海平面气压图
（2）对流层中高层的平均水平环流 极涡：无论冬夏在极区都是一个气旋式涡旋，
但极涡中心不在极地，且冬季强于夏季。 中高纬是平均槽脊：冬季为三槽三脊，平均
气候学 第四章 大气环流的长期变化
什么是大气环流
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。
第七章大气环流
3、在中高纬海平面上。
• （1）、1月份北半球中高纬度沿纬圈有两个大 低压，一个在北太平洋的阿留申群岛附近，中 心强度为1000hPa 左右。称阿留申低压。另一 个在北大西洋的冰岛附近，称冰岛低压。中心 强度为997hPa。还有两个冷高压，一个是欧亚 大陆上的强大西伯利亚高压，中心强度为 1035hPa。另一个是北美大陆上的北美高压， 中心强度1020hPa。副热带的高压有两个主要 中心，一个在太平洋，一个在大西洋，范围甚 小，强度较弱。（共六个）
• 位于东亚海洋上和日本上空的急流强度最大， 冬季偶尔达150—180m/s，甚至达200m/s
.
急流区大多与对流层上层水平温度梯 度很大的锋区相对应，因而也和天气
系统的发生、发展有密切关系。
.
• 在对流层上层已经发现有下列几种急流。
• （1）温带急流：又称极锋急流，位于南北半
球中高纬度地区的上空，是与极锋相联系的西风 急流。
.
三、实际大气环流的基本特征
由于受海陆和地形的影响，破坏了理想 的三风四带的大气环流。
（一）地面环流状况： 特点：1、北半球因海陆相间分布，纬向
分布的气压带被分成几个闭合 的高低压系 统，并随季节而变 动。
.
大气活动中心
• 冬夏在海陆出现的闭合的高低压中心 • 永久性的：常年存在的（海上四个）
太平洋:阿留申低压、太平洋副高 大西洋:冰岛低压、亚速尔高压 • 半永久性的：随季节出现的（陆地上的四个） 亚洲:蒙古高压、印度低压 美洲:北美高压、北美低压
.
（2）副热带急流：
• 又称南支西风急流，位于200hPa 上空副 热带高压的北缘，同副热带锋区相联系， 是一支相当强大而稳定的急流。
• 1）急流轴位于25—32°N 的11—13km 的高空，位置比较稳定，夏季向高纬推 移10—15 个纬距。
大气环流
慢
西南风（5～10月） 大，8级 暴雨（雨季）
爆发速度
慢
快
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七、其他地区的季风 北澳、印尼和伊里安： 夏季西北风；冬季东南风 塞内加尔到塞拉里昂的西非沿岸： 夏季西南季风；冬季东北季风 北美大陆德克萨斯： 夏季南风；冬季北风 巴西东海岸： 夏季（1月份）东南风，冬季 （7月份）东北风或东风
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半永久性大气活动中心（季节性气压区）
冬季： 北半球（1月），西伯利亚冷高、北美冷高； 南半球（7月），澳大利亚冷高、南美冷高和 非洲冷高 ； 夏季： 北半球（7月），印度低压、北美低压； 南半球（1月），澳大利亚低压、南美低压和 非洲低压。
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四、季风的概念、成因及分布
季风（Monsoon）定义 ――大范围风向随季节而有规律转变的盛行风。
盛行风频率：东海最高，南海次之，黄、渤海最低。 8级大风日数：东海沿岸最多，黄、渤海沿岸次之，南海 沿岸最少。
28
24
2）成因 由于山坡上的气温与同高度谷地上空气温之间 的差异产生的局地热力环流。
3、受山谷风和海陆风同时影响的港口
秦皇岛和连云港： 白天――向岸风（海风＋谷风） 夜间――离岸风（陆风＋山风）
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九、海面实际风的分布（P38）
26
世界大洋上的狂风恶浪海域
冬季，北太平洋和北大西洋中高纬 （30-60 N ） 中高纬海域位于盛行西风带内，且与极锋平均位置重合，其 上多锋面气旋活动，风大浪急。 中高纬海域西部是强大冷暖海流交汇处，加剧锋面和气旋的 形成及强烈发展。 两大洋中高纬驻留永久性低压中心（阿留申和冰岛低压）， 使周围海域风力强劲。 比斯开湾 （北大西洋）:处于西风带中，海湾地形水深，波流效应。 夏季，北印度洋：西南季风 南半球整个咆哮西风带
高中地理课件：大气环流
社会和经济效益
了解大气环流模式可帮助 决策者更好地规划城市建 设、农业生产和经济发展。
结论
大气环流是地球气候变化和自然灾害的重要影响因素，也是人类社会和经济 发展的重要影响因素。
大气流的特征
1
风向和风速
大气环流决定了风的方向和速度，具体取决于地理条件和气候区域。
2
湿度和降水
不同的大气环流模式会导致不同的湿度和降水分布，影响地区的水资源和农业。
大气环流的影响
气候
大气环流直接影响地球的 气候模式，包括温度、降 水量和季节性变化。
自然灾害
不正常的大气环流模式可 能导致极端天气事件，如 飓风、洪水和干旱。
赤道西风带和极地东风带的形成
热带低压带和副热带高压带之间的气流转向，形成赤道西风带和极地东风带。
大气环流的分类
总循环和局部循环
总循环指大气环流的全球性模式，而局部循环指特定地区的气流模式，如海陆风和季风。
海陆风和季风
海陆风是海岸地区由海陆温度差异引起的气流，而季风是由陆地和海洋季节性变化导致的大 规模风系统。
高中地理课件：大气环流
# 高中地理课件：大气环流 ## 概述 - 大气环流的定义 - 大气环流的意义
大气环流的形成
1
地球自转和赤道高温区的形成
地球自转导致赤道地带接收更多阳光和热量，形成高温区。
2
热带低压带和副热带高压带的形成
赤道高温区的热气上升，形成低气压，而副热带地区的下沉气流则形成高气压。
3
大气环流概念
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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[T ] 图的分布特征，指出其季节变化及半球间差异， 3，试分析子午面（ φ～p 面）上 [u ]、 [T ] 基本观测事实的物理成因。据热 给出南半球是冷半球的证据。据基本控制因子指出 [u ] 、 成风原理，分析 [u ] 图上东、西风区（急流）[T ]分布间的关系。 4， 平均经圈环流指什么？有哪几种表示方法?平均经圈环流质量流函数 的确切意义是什么？ 实际大气的平均经圈环流有哪几个环流圈组成？其中哪些是热力环流圈？试分析其季节变 化和半球际差异。 5，概括总结海平面至中平流层顶（10hPa）气压场形势随高度、季节变化的一般规律及半球 际差异，并概述其主要原因。 6，平流层大气环流季节变化存在重大差异的层次在哪里？试解释其原因。 7， 北半球 500hPa 位势高度场上有哪些主要系统？冬夏季它们的位置、 强度有何差异？由冬 入夏中纬度定常波有何变化？季节差异、变化的原因是什么？ 8，根据海平面气压场、风场的气候图，列出北半球冬、夏季大气活动中心的名称及所在位 * 置。海平面气压场定常波（ P）与气温场定常波（ T）地理分布间有无简单规律？它们明显 0 0 季节变化和半球际差异的根源在哪里？ 9，已知太阳常数为 1.95 卡•厘米-2•分-1，按地气系统辐射平衡图 1.19 提供的数据，计算大 气上界和地面每小时、每平方米吸收的太阳短波辐射能平均能使 10 公斤水增温的度数（要 求给出计算过程） 。 10，两张地气系统辐射平衡、热量交换图（图 1.19、1.20）的本质差异是什么？温室效应的 宏观效果是什么？地气系统辐射差额随纬度分布的两个主要特征是什么？它对大气环流的 形成有何意义？ 第二章复习题 1, 结合图 2.2，说明极冠区大气角动量平衡方程（ m+P+F=0 ）左端各项的意义。 2, 大气西风角动量源、汇在哪里?给出大气角动量从源到汇的输送过程示意图。 3, 解释角动量输送垂直积分式
t
Kd
t
gzd 机效率定义为其动能产生率与热量吸收率之比，试估算 值。 10, 根据 Oort（1983）给出的大气能量循环图（图 2.35） ，指出大气能量循环三个环节（G、 C、D）及四种能量形式（Az、Ae、Kz、Ke）间的转换方向。 第三章复习思考题 1, 大气环流数值模拟方法的理论根据和基本工具是什么？ 2, 什么是控制性试验和敏感性试验？它们各自的目的和相互关系是什么？ 3, IAP 2L GCM 对东亚季风环流所作的 试验得到了什么结果？ 4, IAP 2L GCM 对 Hadley 环流所作 C 和 SST83 试验得到了什么结果？它们与观测结果有什么 关系？从物理上怎样理解这些结果？ 第四章复习思考题 1，大气环流转盘试验的理论根据和基本实验设备是什么？ 2，转盘试验模拟大气环流时怎样在实验设备中考虑地球自转、极赤温差？ 3，Hide 园环试验得到了哪几类基本流型？地球大气环流有无类似流型？它们与园环的两个 控制因素间存在何种关系？ 4，转盘试验未考虑 效应，却在结果中出现了类似 Rossby 波的波动，它有何认识价值？
m1 ( )
2a 2 cos2 p 0 [u ][ v ] [u * v *] [uv ] dp g
0
m1 和右端三项的意义。由诊断图 2.11，北半球最强输送、最大输送辐合在什么纬 中 度？由诊断图 2.12，最大输送是右端哪一项完成？ 4, 分析气候图、瞬时图上，热带、热带外哪些环流系统与维持 [u ] 图上东、西风带及急流 的维持有密切关系？这些环流系统在结构上有何与此有关的特征？ 5, 全球平均年降水量、年蒸发量、水汽含量的估计值是多少？蒸发、降水随纬度分布曲线 的峰（谷）在何处？大气在何处净得水分、在何处净失水分？ 6, 试阐述纬向平均感热（[ T ]）平衡方程（式 2.25）右端各项的物理意义。 7, 天气图上，中纬移动性系统中，哪些具有向高纬输送感热的作用？试举高空、地面各一 例，画图说明之。 8, 指出全球大气总动能变化方程如下三种形 式（ dτ 为对全球大气积分）的物理意义。
Cp Kd p V d d t Cv Cp d Kd RT d d t Cv dt
绪论复习思考题 1, 大气环流是什么？大气环流有哪些研究方法？ 2，洛伦茨将大气环流学发展分为哪四个阶段？1970’s 以来有哪些新的发展？举例说明观测 事实对大气环流学发展的重要性。 第一章复习思考题 1, 控制大气环流状态的基本因子有哪些？为什么说大气成分也应属于基本因子 （举例论证） ？ 描述大气环流的压、温、风场间存在哪些强相互联系？它们对于掌握基本观测事实有何意 义？ 2, 给出 Lorenz 环流分解式右端（1.4） 、 （1.5） 、 （1.6） 、 （1.8）各项的名称和意义。用表 1 资料（它们是虚构的）计算出四个式子右端所有项的值，据此分析热量输送方向。