大气环流的概念
气象学中的大气环流模式
气象学中的大气环流模式气象学是研究大气现象和气象变化规律的科学，而大气环流模式是气象学中的重要理论之一。
大气环流模式描述了地球大气中的运动方式和规律，对于预测天气和气候变化具有重要意义。
一、大气环流的基本概念大气环流是指地球大气层中空气的水平和垂直运动方式。
地球表面的不同地区受到不同的辐射、地形和海洋等因素的影响，导致气温、气压和湿度等气象要素的差异。
为了达到动态平衡，空气会产生从高压到低压的水平运动，形成风。
同时，空气也会在垂直方向上发生上升和下沉的运动，形成气压系统。
二、大气环流的主要模式1. 赤道低压带和副热带高压带赤道低压带是位于赤道附近的一个低气压带，由于赤道地区的日照强烈，地面加热导致空气上升，形成低气压。
而副热带高压带则位于赤道低压带的北、南两侧，由于空气下沉，形成高气压。
这两个区域的气流相互作用形成了赤道西风带和副热带风带。
2. 极地高压带和副极地低压带极地高压带位于北极和南极附近，由于地面冰雪覆盖，导致空气冷却下沉，形成高气压。
而副极地低压带则位于极地高压带的南、北两侧，由于空气上升，形成低气压。
这两个区域的气流相互作用形成了极地风带和副极地风带。
3. 中纬度地区的西风带中纬度地区的西风带是位于副热带高压带和副极地低压带之间的一个区域。
由于副热带高压带和副极地低压带的气流相互作用，形成了从西向东的气流，即西风。
西风带在中纬度地区的气象变化和天气系统的形成中起着重要作用。
三、大气环流模式的影响大气环流模式对于天气和气候变化具有重要影响。
不同的大气环流模式会导致不同的气象现象和气候条件。
例如，赤道低压带和副热带高压带的位置和强度决定了赤道地区的季风变化和副热带地区的干湿季节。
而极地高压带和副极地低压带的变化则与极地冰盖的扩张和收缩以及极地气候的变化密切相关。
此外，大气环流模式还与气候变化和全球变暖等重大气候问题有关。
随着全球气候变化的加剧，大气环流模式可能发生变化，从而影响全球的气候格局。
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。
全球大气环流—三圈环流
极地高压带
极地东风 副极地低压带
盛
东
行
北
西
信 风
风
副热带高压带
赤道低压带
地球上的气压带(7个)和风带(6个)
极地高压带
极地东风 行
副极地低压带
盛
西
风
副热带高压带
东 北 信
赤道低压带
风
风 风
东 盛
南 行
信 西
副热带高压带 副极地低压带 极 地 东 风 极地高压带
1942年，日本搞了一次“风战”。根据日本军事 气象学家荒川秀俊的建议，日本“动员”学生制 作“气球风船”，使用定时装置携带燃烧弹从高 空（日本领土大部分在30—45°N、40—60°N），两三天飘到美 国后降落，使得美国森林大火此伏彼起，防不胜 防。美国政府莫明其妙，为捉拿纵火“怪客”， 曾派大批妇女去森林里昼夜监护。 思考：日本的气球是如何飘到美国的？
3、形成三圈环流的因素有（双选） A.太阳辐射对各纬度加热的不均匀 B.地球自转偏向力 C.海陆热力性质差异 D.气压带、风带的季节移动
（ AB ）
4、我国南极中山站的五星红旗常年是 A.向东飘扬 B.向西北飘扬 C.向南飘扬 D.向东南飘扬
（ B ）
太阳直射点 的南北移动
海陆热力 性质差异
三圈环流
气压带和风带
气压带、风带南北移动 气压带断裂成块状，形成季风
巩固练习
一、选择题： 1、在地球上气压带和风带的分布图中，有两股冷暖性质不同 的气流相遇的地带，它出现在 （ C） A.赤道附近 B.南北纬30°附近 C.南北纬60°附近 D.极地附近 2、在南北纬30°附近形成副热带高气压带的原因是 （ C ） A.空气在这一带大量收缩下沉 B.近地面气压较低，使高空空气下沉补充 C.由赤道上空流来的空气在南北纬30°附近上空聚积产 生下沉气流 D.空气受热膨胀，产生上升气流
大气环流动画课件
03
大气环流的观测与模拟
大气环流的观测方法
卫星遥感观测
利用卫星轨道高度上的探测器， 对地球大气进行红外、微波等频 段的辐射测量，获取大气的温度、
湿度、压力和风速等信息。
地面观测
在地面设立气象观测站，通过常 规的气象仪器，如温度计、湿度 计、气压计和风速计等，对大气 的温度、湿度、气压和风向等进
行观测。
02
太阳辐射
地球自转
03 地球表面地形地貌
大气运动的平衡状态
热平衡
地转平衡
准定常状态
大气运动的稳定性
热力稳定性
准定常稳定性
如果大气的温度梯度与水汽压梯度相 同，则大气是热力稳定的；如果不同， 则是不稳定的。
在大气运动的长期演变过程中，某些 状态会相对稳定，称为准定常稳定性。
动力学稳定性
如果大气的运动速度与地球自转角速 度呈线性关系，则大气是动力学稳定 的；否则是不稳定的。
ENSO循环
厄尔尼诺和拉尼娜现象对全球气候产生显著影响，导致温度和降 水异常。
季风环流
季风环流的强弱和路径变化影响亚洲地区的水资源和气候。
平流层环流
平流层环流对臭氧层和气候变化有重要影响。
大气环流对气候变化的预测
模型预测
01
数据监测
02
影响评估
03
05
大气环流与人类活动的关系
人类活动对大气环流的影响
飞机观测
利用飞机携带的探测仪器，在特 定高度上对大气进行直接探测， 获取温度、湿度、压力和风速等
数据。
大气环流的模拟方法
数值模拟
统计模拟 物理模型模拟
大气环流模型的验证
数据对比 交叉验证 敏感性分析
04
环流知识点总结
环流知识点总结一、环流的概念和特点环流是指一定区域内，大气或海洋中的气体或水体按照一定的规律和方向进行的循环流动。
环流现象是地球上大气和海洋运动的重要形式之一，它的存在对气候和天气有着重要的影响。
环流在大气中和海洋中都存在，它在不同的尺度上表现出不同的特点和规律。
在大气环流中，常以大尺度的纬向环流和经向环流为主，而在海洋中，则以全球性的热带季风环流和季风环流最为突出。
环流具有明显的季节性变化和年际变化，季节性变化主要受到太阳辐射和地球自转等因素的影响，而年际变化则受到太平洋厄尔尼诺现象等因素的影响。
二、大气环流1. 大尺度气旋环流大尺度的气旋环流是指地球上较大范围内以气旋形式进行的环流，包括副热带高压和副热带低压、极地气旋和副极地气旋等。
副热带高压是世界上一些干旱地区的原因之一，而副热带低压则是一些风暴和降水的主要来源。
2. 大尺度的气流垂直环流大尺度的气流垂直环流是指地球上大范围内，在垂直方向上进行的环流，包括热带对流层气流、副热带沉降气流和极地气流等。
热带对流层气流是地球上气候变化的主要形式之一，而副热带沉降气流则是某些气候区域产生干旱的重要原因。
3. 大尺度的地转风环流地球自转产生的科里奥利力会对大气环流产生一定的影响，使得大气环流在地转风的作用下呈现出一定的特性。
这种特性主要表现在风的偏向性和旋转性上。
4. 大尺度的海陆风环流大尺度的海陆风环流是指由陆地和海洋上的温度差异所产生的气流环流，主要表现为白天的海风和夜间的陆风。
海陆风的产生对于当地的气温和湿度有着重要的影响，特别是在沿海地区和岛屿上。
三、海洋环流1. 热带季风环流全球的热带季风环流是指由太阳在热带地区引起的气温差异所产生的海洋环流。
这种环流对气候和天气有着重要的影响，特别是在印度洋和西太平洋地区。
2. 季风环流全球的季风环流是指由地球自转和大陆与海洋之间的温差所产生的海洋环流。
这种环流主要表现在陆地和海洋上，对当地的气候和风向有着重要的影响，特别是在亚洲大陆和非洲大陆上。
大气环流定义(精)
影响大气环流的因子： ①太阳辐射—最基本的因子 ②地球自转 ③海陆分布
THANK YOU
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2018/9/27
项目一
气象学基础知识
大气环流概念
2018/9/27大范围大气的运行现象； 包括大气运行的平均状况和瞬时状况； 反映了大气运行的基本状态和特征； 各种不同尺度的天气系统基于大气环流 背景场而活动。
大气环流的作用： 各种天气系统是大气环流的组成部分，所 带来的天气过程也以一定的大气环流状态 为背景。大气环流可以促进高低纬度间、 海陆间的热量和水汽交换，调整全球水热 分布。 因此，大气环流不仅决定各地的天气类型， 而且还决定各地气候的形成和特点。
大气环境三圈环流
03
中纬度环流
中纬度环流的成因
01 02
地球自转偏向力
由于地球自转，地球表面运动的大气受到一个向右或向左的力，称为地 球自转偏向力。这个力在中纬度地区最为显著，是形成中纬度环流的主 要因素。
太阳辐射
太阳辐射的热量在大气中产生气流上升和下沉运动，进而形成中纬度环 流。
03
地球表面温度变化
地球表面温度的变化会影响大气的温度和压力，进而影响大气的运动，
详细描述
地形如山脉、河流和海岸线等可以影响风向和风速，改变大气的运动状态。地表覆盖如 森林、草原和城市等也会对大气环流产生影响，例如城市热岛效应会导致城市地区温度 升高，进而影响周边地区的大气环流。此外，地表覆盖还可以通过吸收和反射太阳辐射
来影响大气的温度和湿度。
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THANKS
大气环流的形成机制
地球表面受热不均是大气环流形成的主要动力。赤道地区受 热较多，空气上升，形成低气压；极地地区受热较少，空气 下沉，形成高气压。
气压差异导致空气从高气压区流向低气压区，形成水平运动 。同时，地球自转产生的科氏力使气流发生偏转，形成各种 环流系统。
大气环流的主要类型
三圈环流
根据地球自转和公转的特点，地球上的气流分为低纬度、中纬 度和高纬度三个环流圈。每个环流圈内又存在不同的气流系统
高纬度环流的特征
气流方向
高纬度环流的主要气流方向是围绕地球从西向东流动， 形成副极地低压带和极地高压带。
气流强度
高纬度环流的气流强度相对较弱，因为受到温度和地 形的限制。
季节变化
高纬度环流的季节变化较为明显，冬季气流较强，夏 季气流较弱。
高纬度环流对气候的影响
温度
高纬度环流有助于调节全球温度，通过将热量从低纬度地区输送到 高纬度地区，维持地球气候的稳定。
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。
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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）
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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
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大气环流的概念
大气环流是指地球上大尺度的空气运动模式。
大气环流是由多种因素所驱动的复杂系统，包括地球自转、地形、太阳辐射、地球表面特征等。
它对全球气候和气象变化有着重要的影响。
在大气环流中，热量从赤道地区的热带地区向高纬度的极地地区传递。
这是由于赤道地区接收到的太阳辐射最多，导致空气加热，从而升起形成对流，形成热带低压带。
而高纬度地区由于接收到的太阳辐射最少，空气冷却，下沉形成高压带。
这种水平气压差异驱动了大气环流的形成。
此外，地球自转也影响了大气环流的方向和强度。
地球自转产生了科氏力，使得大气流动在赤道附近转向东方，在高纬度地区转向西方。
大气环流可以分为纬向环流和经向环流。
纬向环流指的是南北方向的大气运动，包括南半球的副热带高压带、赤道附近的热带低压带以及北半球的副热带低压带。
经向环流指的是东西方向的大气运动，包括赤道附近的东风带、中纬度地区的西风带和高纬度地区的极地东风带。
大气环流对气候有着重要的影响。
例如，副热带高压带和赤道附近的热带低压带影响了季风气候的形成；西风带和副热带低压带影响了温带地区的气候变化。
大气环流还与气象现象密切相关，如气旋、锋面等。
总而言之，大气环流是地球上大尺度的空气运动模式，受到多种因素的共同影响，对全球气候和气象变化起着重要作用。