大气环流的基本因子
第四章_2控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型解析
Ferrel环流 （冷升暖降）
KM
（纬向动能）
发展槽脊南 北热量输送
斜槽对角动量 的输送 （反串级 输送）
PE
(涡动有效位能)
热力扰动环流（暖升冷降）
KE
（涡动动能）
扰动摩擦损耗
中纬度大尺度大气运动的能量循环过程
1 由于太阳辐射的纬度差异，通过热带加热，极地冷却产生平均全
位能（纬向位能）
Q
PM
2 通过中纬度斜压扰动（斜压不稳定长波）对感热的输送使其基本
2，高原的热力作用
a 南亚高压形成 高层高压
①夏季为热源
低层低压
上升气流，高温高湿
b 夏季高原南侧转为东风急流
②冬季为相对冷源 低层高压（P163 图4.18） 高原南多西风急流适应
五、能量收支（P164 图4.19）
Q（太阳辐射）
PM
(纬向有效位能)Leabharlann 平均摩擦损耗 维持纬向环流
Hardely环流（暖升冷降）
气流的有效位能转化为涡动有效位能
PM PE
3 通过中纬度斜压经向扰动形成的暖升冷降，使涡动有效位能转化 为涡动动能。涡动动能一部分由于摩擦而损耗 PE KE
4 通过中纬度大型扰动对角动量的输送，使涡动动能转化为基本气
流的动能（纬向动能）
KE KM
5 平均经圈环流的净作用使基本气流的有效位能转化为基本气流的
• Hadley 环流的形成
赤道上空向北流动的气流，在柯氏力的作用下向右偏 转，在30ºN左右转为西风，并在此处辐合，质量堆积， 地面气压升高，并且冷却下沉，下沉气流辐散，其中 向南的一支在柯氏力影响下右偏，转为东北风，此风 系稳定，称为东北信风，在南半球为东南信风，两支 信风在赤道汇合上升，从而构成直接环流圈，称为 Hadley环流.
大气环流模式的基本构成
大气环流模式的基本构成大气环流模式是指大气中的运动形式和分布规律。
它是由地球自转、太阳辐射、地球表面温度差异等因素共同作用而形成的。
大气环流模式的基本构成包括赤道低压带、副热带高压带、极地高压带等。
赤道低压带是指位于赤道附近的一条低气压带，其特点是温暖潮湿，降水充沛。
由于太阳直射能量在赤道一带较强，使得该区域空气上升，形成了低气压。
同时，水汽也随着上升的空气冷却凝结为云和降水，使得该区域降水充沛。
副热带高压带是指位于30°N和30°S之间的一条高气压带，其特点是干燥晴朗，降水稀少。
由于赤道一带空气上升后在高空向两极移动，到达30°N和30°S时下沉形成高气压。
同时，在这个过程中，空气逐渐变得干燥晴朗，使得该区域降水稀少。
极地高压带是指位于极地附近的一条高气压带，其特点是寒冷干燥。
由于赤道一带空气上升后在高空向两极移动，到达极地时下沉形成高气压。
同时，在这个过程中，空气逐渐变得寒冷干燥，使得该区域气温极低。
除了以上三个基本构成之外，还有一些其他的大气环流模式。
例如季风环流、西风带、东风带等。
季风环流是指由于陆地和海洋的温度差异而形成的大规模气流运动。
在亚洲地区，夏季时海洋温度较低，陆地温度较高，空气从海洋上升到陆地形成低压带，然后再从陆地上升到高空后向海洋方向移动形成季风。
西风带和东风带则是指位于中纬度的两条西风和东风主要活动区域。
总之，大气环流模式的基本构成包括赤道低压带、副热带高压带、极地高压带等。
这些基本构成是由地球自转、太阳辐射、地球表面温度差异等因素共同作用而形成的。
除了基本构成之外，还有一些其他的大气环流模式，例如季风环流、西风带、东风带等。
这些大气环流模式对于人类社会和自然生态都具有重要的影响，因此对其进行研究和掌握是非常必要的。
140-常见问题-控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型常见问题
§4.2
2.解释罗斯贝三圈经向环流模式的形成。
其形成过程是：在赤道附近低层存在东北信风与东南信风汇合的地带称为赤道辐合带（ITCZ），暖空气在辐合带中上升到对流层上部向南、北极地方向流动，由于地转偏向力的作用，到达副热带上空形成质量堆积，从而形成了副热带高压，并产生下沉气流，这支下沉气流到达低空时，分为向南、向北两支气流，一支向南流动到达赤道辐合带，形成了哈德莱环流圈；另一支向北流动到达中高纬度，与极地下沉向南流动的冷空气，在中高纬度地区汇合形成极锋锋区，并沿极锋上升到对流层上部时，再分成两支向北、向南气流，其中向南的气流到达副热带地区下沉，形成了费雷尔环流圈，并在对流层上部形成副热带锋区；另一支向北气流到达极地上空下沉形成了极地环流圈。
3.控制大气环流的基本因子是哪些？
太阳辐射，地球自转，地球表面不均匀性和地面摩擦，这些外因都要通过大气本身的特性而起作用。
4.地球表面不均匀性对大气环流的影响表现在哪些方面？
1）海陆分布对大气环流的影响
海水热容量较大，冬暖夏凉，海陆差异对大气产生加热不均匀性，形成了不同的高低压系统，并使大气获得动能
a.形成季风环流
b.形成平均槽脊
2）地形的影响
地形可迫使气流绕流、分支、爬坡等作用，并使其速度发生变化。
a.动力作用
b.热力作用。
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
第6章_大气环流
Normal, non-El Nino conditions
• Low pressure over Indonesia (large pressure gradient) ; • Strong trades; • Weak counter current; • Upwelling off Peru (and California)- cold nutrient-rich waters; • Warm water to west- cooler water to east- Peru high productivity; • Storms concentrated in the west over warm water; • In normal, non-El Nino conditions, the trade winds blow towards the west across the tropical Pacific. These winds pile up warm surface water in the west Pacific, so that the sea surface is about 1/2 meter higher at Indonesia than at Ecuador. • The sea surface temperature is about 8°C higher in the west, with cool temperatures off South America, due to an upwelling of cold water from deeper levels. • This cold water is nutrient-rich, supporting high levels of primary productivity, diverse marine ecosystems, and major fisheries. • Rainfall is found in rising air over the warmest water, and the east Pacific is relatively dry.
138-演示文稿-控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型ppt
低层—地面：东风带 高层：西风
§4.2 控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型
大气科学学院 王黎 娟
NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY
＊极地环流圈的形成 极地能量亏损，温度低，密度大 ，从而使气压随高度递减增大， 高空有较低纬度指向极地的气压 梯度，而低层有极地指向较低纬 度的气压梯度。则低层空气自极 地向较低纬度运动，在柯氏力作 用下右偏成为东北风，高层南风 在柯氏力作用下右偏成为西南风 ，构成极地环流圈。
the zonally averaged radiative balance on Earth
§4.2 控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型
大气科学学院 王黎 娟
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1
对流层中下层冬季南北
大陆 冬季：从冷大陆吹向暖的海洋； 夏季风必须潮湿，冬季风必须干燥。
§4.2 控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型
大气科学学院 王黎 娟
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低气压
NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY
月
温度差明显大于夏季。
在对流层中赤道比极地
暖，温度差从下往上递
7
减。
月
在平流层中，夏季极地 的温度比赤道高。
§4.2 控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型
大气科学学院 王黎 娟
大气环流
慢
西南风（5～10月） 大，8级 暴雨（雨季）
爆发速度
慢
快
18
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
14
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。
15
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
大气环流讲解
大气环流讲解
大气环流是指地球大气系统中，全球范围内的空气运动和变化。
它是地球气候系统中最重要的组成部分之一，影响着全球气候、天气和环境。
大气环流主要由两个因素驱动：地球自转和太阳辐射。
地球自转使得地球表面的空气受到离心力的作用而形成了大规模的环流。
太阳辐射则是大气环流的主要能量来源，它使得大气中的空气被加热，从而产生了温度差异和气压差异，进而引起了空气的运动。
大气环流可以分为两个主要的循环系统：赤道低压带和极地高压带之间的“热带环流”和两极之间的“极地环流”。
热带环流主要由三个大规模的气旋系统组成：南半球的南太平洋高压、北半球的白令海低压和非洲西南部的南大西洋高压。
这些气旋系统在赤道附近形成了一个低压带，使得热带地区的空气不断上升，形成了一片高空的平流层。
这些上升的空气在高空冷却后向两侧流动，形成了北半球和南半球的贝图尔杆。
极地环流则是由极地高压和赤道低压带之间的温度差异引起的。
极地高压区域的空气非常冷，而赤道低压带附近的空气则比较暖，这种温度差异使得空气不断从高纬度向低纬度流动。
这种
流动被称为“泊松流”，它在高纬度形成了一个环绕极地的风带。
除了这些主要的循环系统外，大气环流还包括一些局部的环流系统，如季风环流、海洋风、山谷风等。
这些局部环流系统通常是由地形、海陆分布、季节等因素所驱动。
总之，大气环流是一个复杂而又重要的地球系统，它对全球气候、天气和环境都有着至关重要的影响。
了解大气环流的基本原理，可以帮助我们更好地理解和预测天气和气候变化，从而更好地保护我们的家园。
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大气环流的基本因子
大气环流是指大气中的气体运动，它对于地球上的气候和天气具有重
要影响。
大气环流的形成和变化受到许多因素的影响，包括地球自转、太阳辐射、地形、海洋和陆地分布等。
本文将从不同角度介绍大气环
流的基本因子。
一、地球自转
地球自转是大气环流形成的重要因素之一。
由于地球自转，赤道处与
极点处的转速不同，导致了空气在不同纬度上存在着不同的速度。
在
赤道附近，由于热带地区受到更多太阳辐射，温度更高，空气会向上
升并向两极移动。
在极区附近，则会形成下沉运动，并向赤道移动。
这种现象被称为热带风。
二、太阳辐射
太阳辐射也是影响大气环流的重要因素之一。
太阳辐射越强烈，产生
的热量就越多，导致空气温度升高并向上升。
这种上升运动会导致低
压区域形成，并引起风的运动。
太阳辐射还会影响大气中的水循环，
从而影响天气和气候。
三、地形
地形也是影响大气环流的重要因素之一。
山脉、高原和河流等地形特征会改变空气流动的方向和速度。
例如，当空气流经山脉时，它会被迫上升并冷却，导致降雨。
这种现象被称为山地降雨。
四、海洋和陆地分布
海洋和陆地分布也是影响大气环流的重要因素之一。
海洋比陆地温度更加稳定，因此在海洋附近形成了稳定的高压区域。
这种高压区域会引起空气向低压区域移动，从而产生风。
陆地则比较容易受到太阳辐射的影响，并且在夜间快速冷却，导致空气产生对流运动。
五、大气成分
大气成分也是影响大气环流的重要因素之一。
大气中含有许多不同的气体，包括水蒸汽、二氧化碳和甲烷等温室气体。
这些气体可以吸收太阳辐射和地球辐射，从而影响大气温度和运动。
例如，二氧化碳的增加会导致大气温度升高，并引起极地冰盖融化，从而影响海洋环流和全球气候。
六、结论
综上所述，大气环流的形成和变化受到许多因素的影响。
地球自转、
太阳辐射、地形、海洋和陆地分布以及大气成分都是影响大气环流的
重要因素。
深入了解这些因素对于理解天气和气候变化具有重要意义。