地理大气环流知识点总结.docx

地理大气环流知识点总结地理大气环流的划分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部分。平均纬向环流。指大气盛行的以极地为中心并绕其旋转的纬向气流，这是大气环流的最基本的状态，就对流层平均纬向环流而言，低纬度地区盛行东风，称为东风带由于地球的旋转，北半球多为东北信风，南半球多为东南信风，故又称为信风带;中高纬度地区盛行西风，称为西风带其强度随高度增大，在对流层顶附近达到极大值，称为西风急流;极地还有浅薄的弱东风，称为极地东风带。平均水平环流。指在中高纬度的水平面上盛行的叠加在平均纬向环流上的波状气流又称平均槽脊，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表征季节变化。平均径圈环流。指在南北-垂直方向的剖面上，由大气经向运动和垂直运动所构成的运动状态。通常，对流层的径圈环流存在3个圈：低纬度是正环流或直接环流气流在赤道上升，高空向北，中低纬下沉，低空向南，又称为哈得来环流;中纬度是反环流或间接环流中低纬气流下沉，低空向北，中高纬上升，高空向南，又称为费雷尔环流;极地是弱的正环流极地下沉，低空向南，高纬上升，高空向北。经圈环流从全球径向环流看，在南北方向及垂直方向上的平均运动构成三个经圈环流：1、低纬度的正环流，即哈得来环流。在近赤道地区空气受热上升，在高层向北运行逐渐转为偏西风，在30°N左右有一股气流下沉，在低层又分为两支，一支向南回到近赤道，另一支北移。2、中纬度形成一个逆环流或称间接环流，费雷尔环流。3、极区正环流，即极地下沉而在60°N附近为上升，从而形成一个正环流，但较弱，在中纬地区与低纬区之间，则常有极锋活动。纬圈环流纬度环流亦称行星风系或气压带风带，地球上的风带和喘流由三个对流环流三圈环流所推动：哈德里环流低纬度、费雷尔环流中纬度以及极地环流。有时候同一种环流譬如低纬度可以在同一纬度如赤道有数个同时存在，随机地随时间移动、互相合并与分裂。为了简单起见，同一种环流通常当作一个环流处理。低纬度环流对低纬度环流运作的了解比较清楚。由乔治?哈得莱GeorgeHadley1685-1768所记述的大气环流模式，用以解释贸易风信风的形成，与观测到的非常符合。这是一个封闭的环流，由温暖潮湿空气从赤道低压地区上升开始，升至对流层顶，向极地方向迈进。直到南北纬30度左右，这些空气在高压地区下沉。部分空气返回地面后于地面向赤道返回，形成信风，完成低纬度环流。低纬度环流基本活动于热带地区，在太阳直射点引导下，以半年周期往返南北。极地环流极地环流同样是一个简单的系统。虽然相比赤道的空气，这里的空气比较寒冷干燥，但仍然有足够热力和水分进行对流，完成热循环。本环流的活动范围限于对流层内，最高也只到对流层顶8公里。往极地的气流主要集中在空中，而赤道方向的气流主要集中在地面。当空气到达极地范围，它的温度已经大大降低，在这高压干燥寒冷的地区下沉，受地转偏向力影响向西偏转，形成极地东风。极地环流的流出，形成呈简谐波形的罗斯贝波。这些超长波在影响于中纬度环流与对流层顶间喘流的流向，扮演重要的角色。极地环流如散热器般，平衡低纬度环流地区的热盈余，使整个地球热量收支平衡。可以说，在中高纬度地区，极地环流是影响这里气象的主要成因。虽然加拿大和欧洲在夏季会间中遇到暴风雨，在冬天从西伯利亚高压区所带来的寒冷才能感受到真正的严寒。实际上，就是因为极地高压区的气流，导致南极东方考察站在1983年录得地球有纪录以来最低气温：摄氏零下89.2度。中纬度环流由威廉?费雷尔WilliamFerrel1817-1891所提出的中纬度环流是一个次要的环流，依靠其余两个环流而出现。如一处于两者之间的走珠轴承，因处于中纬度的涡旋eddy循环高压及低压区而出现。故本区时而又称为混合区。在南面处于低纬度环流之上，在北面又漂浮在极地环流上。信风可以在低纬度环流以下找到，相同地西风带也可以在中纬度环流下找到。与低纬度环流和极地环流不同，中纬度环流并不是真正闭合的循环，而重点却在西风带上。不像信风和极地东风那样，有所属的环流捍卫着它们在该区的主导地位。盛行西风没有这样幸运，常常听命于经过的气象系统。在上空通常由西风主导，但是在地表风向可以随时突然改变。以北半球的参考系观点而言，往北的低气压或是往南的高气压往往维持甚至加速西风的流速;但是经过当地的冷锋可能扭转这种情况。而往北的高气压带来东风主导的气流，常常持续数天。气团移动是中纬度环流底层特色之一。喘流吸收由地表低压区上升的空气，它所处的地方是影响气团位置的原因之一在天气图上可以见到地表低压区是随喘流移动的。地表风整体的流向是从纬线30度至60度的。可是中纬度环流上空的流向尚未能完全界定，一方面因为环流本身处于极地环流与低纬度环流之间，没有一个强烈的热源或冷源推动对流，而另一方面地表涡漩也对上空环境造成不稳定影响。地理大气环流的模式大气环流，一般是指具有世界规模的、大范围的大气运行现象，既包括平均状态，也包括瞬时现象，其水平尺度在数千公里以上，垂直尺度在10km以上，时间尺度在数天以上。大气大范围运动的状态。某一大范围的地区如欧亚地区、半球、全球，某一大气层次如对流层、平流层、中层、整个大气圈在一个长时期如月、季、年、多年的大气运动的平均状态或某一个时段如一周、梅雨期间的大气运动的变化过程都可以称为大气环流。描述模式大气的闭合方程组。它能够由气象要素场的初始状态确定其未来的状态。模式大气是在不失去大气主要特征的情况下，将非常复杂的实际大气理想化和简化后的数学模型。实际大气的复杂性，既表现为从分子的个别杂乱运动到遍及整个大气圈的大范围的有规则运动，也表现为物理过程的复杂性和多样性。对于研究大气大尺度运动的短期变化来说，在数值预报发展的早期，有一种简化，即允许把大气视为绝热的、无粘性的干燥空气。后来，数值预报中考虑的模式大气，已从这种简单的模式发展为较复杂的非绝热大气模式了。准地转模式准地转模式是假设静力平衡和地转平衡见大气运动的平衡状态总成立，即使遭到破坏也能立即恢复的模式。地理大气环流知识大气环流是指运动规模比较大、持续时间比较长、变化比较缓慢的大气运动。大气环流构成全球大气运行的基本形势，是全球气候特征和大范围天气形势的原动力，并孕育和制约着较小规模的气流运动，是各种规模系统形成和发展的基础，是各地天气、气候形成、演变的背景。它使高低纬度之间和海陆之间的热量和水汽得到交换，从而促进地球上的热量平衡和水量平衡。那么，地球上的空气为什么会流动呢?这是因为地球表面接受的太阳辐射不均匀，导致地球表面形成不同的气压带，各地气压高低不同所产生的气压差，再加上地转偏向力，造成空气的流动。因此，控制大气环流的基本因素就是太阳辐射、地球表面的摩擦作用、海陆分布和大地形等。大气环流的主要表现形式有:全球规模的东西风带、三圈环流、常定分布的平均槽脊、行星尺度的高空急流、西风带的大型扰动、世界气候带的分布等。反映大气环流的基本特征需要采用平均图，即时间平均和空间平均图。因为通过时间平均可以把那些时间短暂、瞬息万变的环流系统滤掉，显现出存在时间较长的稳定的基本形式;通过空间平均可以把一些规模较小的系统滤掉，显现出各纬圈上环流的基本特征。比如平均纬圈环流:大气环流基本上是水平运动，而水平运动又以以极地为中心旋转着的纬向气流最盛行，南半球更为显著。此外还有平均经圈环流和平均水平环流，它们相互联系、相互制约，共同构成了大气环流整体。广义的大气环流还包括季风环流、海陆风、山谷风以及气旋、反气旋等。大气环流有三种类型，即平均水平环流、平均纬向环流和平均径圈环流。平均水平环流。指在中高纬度的水平面上盛行的叠加在平均纬向环流上的波状气流(又称平均槽脊八通常北半球冬季为3个波，夏季为4个波,三波与四波之间的转换表征季节变化。平均纬向环流。指大气盛行的以极地为中心并绕其旋转的纬向气流，这是大气环流的最基本的状态。就对流层平均纬向环流而言，低纬度地区盛行东风，称为东风带由于地球的旋转，北半球多为东北信风，南半球多为东南信风，故又称为信风带八其范围随高度减小，风向风速比较稳定;中高纬度地区盛行西风，称为西风带，其所跨纬度除低层外，均较东风带为宽，其强度随高度增大，在对流层顶附近达到极大值，最大风速出现在北纬30°?45°上空200帕附近，称为西风急流;极地还有浅薄的弱东风，称为极地东风带。平均径圈环流。指在南北-垂直方向的剖面上，由大气经向运动和垂直运动所构成的运动状态。通常，对流层的径圈环流存在3个圈:低玮度是正环流或直接环流(气流在赤道上升，高空向北，中低纬下沉，低空向南)，又称为哈得来环流;中纬度是反环流或间接环流(中低纬气流下沉，低空向北，中高纬上升，高空向南，又称为费雷尔环流;极地是弱的正环流(极地下沉，低空向南，高纬上升，高空向北)。