地理大氣環(huán)流知識(shí)點(diǎn)
大氣環(huán)流，一般是指具有世界規(guī)模的、大范圍的大氣運(yùn)行現(xiàn)象，既包括平均狀態(tài)，也包括瞬時(shí)現(xiàn)象，下面小編給大家分享一些地理大氣環(huán)流知識(shí)點(diǎn)，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!
地理大氣環(huán)流的劃分
大氣環(huán)流通常包含平均緯向環(huán)流、平均水平環(huán)流和平均徑圈環(huán)流3部分。
①平均緯向環(huán)流。指大氣盛行的以極地為中心并繞其旋轉(zhuǎn)的緯向氣流，這是大氣環(huán)流的最基本的狀態(tài)，就對流層平均緯向環(huán)流而言，低緯度地區(qū)盛行東風(fēng)，稱為東風(fēng)帶由于地球的旋轉(zhuǎn)，北半球多為東北信風(fēng)，南半球多為東南信風(fēng)，故又稱為信風(fēng)帶;中高緯度地區(qū)盛行西風(fēng)，稱為西風(fēng)帶其強(qiáng)度隨高度增大，在對流層頂附近達(dá)到極大值，稱為西風(fēng)急流;極地還有淺薄的弱東風(fēng)，稱為極地東風(fēng)帶。
②平均水平環(huán)流。指在中高緯度的水平面上盛行的疊加在平均緯向環(huán)流上的波狀氣流又稱平均槽脊，通常北半球冬季為3個(gè)波，夏季為4個(gè)波，三波與四波之間的轉(zhuǎn)換表征季節(jié)變化。
③ 平均徑圈環(huán)流。指在南北-垂直方向的剖面上，由大氣經(jīng)向運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通常，對流層的徑圈環(huán)流存在3 個(gè)圈：低緯度是正環(huán)流或直接環(huán)流氣流在赤道上升，高空向北，中低緯下沉，低空向南，又稱為哈得來環(huán)流;中緯度是反環(huán)流或間接環(huán)流中低緯氣流下沉，低空向北，中高緯上升，高空向南，又稱為費(fèi)雷爾環(huán)流;極地是弱的正環(huán)流極地下沉，低空向南，高緯上升，高空向北。
經(jīng)圈環(huán)流
從全球徑向環(huán)流看，在南北方向及垂直方向上的平均運(yùn)動(dòng)構(gòu)成三個(gè)經(jīng)圈環(huán)流：
1、低緯度的正環(huán)流，即哈得來環(huán)流。在近赤道地區(qū)空氣受熱上升，在高層向北運(yùn)行逐漸轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)，在30°N左右有一股氣流下沉，在低層又分為兩支，一支向南回到近赤道，另一支北移。
2、中緯度形成一個(gè)逆環(huán)流或稱間接環(huán)流，費(fèi)雷爾環(huán)流。
3、極區(qū)正環(huán)流，即極地下沉而在60°N附近為上升，從而形成一個(gè)正環(huán)流，但較弱，在中緯地區(qū)與低緯區(qū)之間，則常有極鋒活動(dòng)。
緯圈環(huán)流
緯度環(huán)流亦稱行星風(fēng)系或氣壓帶風(fēng)帶，地球上的風(fēng)帶和喘流由三個(gè)對流環(huán)流三圈環(huán)流所推動(dòng)：哈德里環(huán)流低緯度、費(fèi)雷爾環(huán)流中緯度以及極地環(huán)流。有時(shí)候同一種環(huán)流譬如低緯度可以在同一緯度如赤道有數(shù)個(gè)同時(shí)存在，隨機(jī)地隨時(shí)間移動(dòng)、互相合并與分裂。為了簡單起見，同一種環(huán)流通常當(dāng)作一個(gè)環(huán)流處理。
低緯度環(huán)流
對低緯度環(huán)流運(yùn)作的了解比較清楚。由喬治?哈得萊GeorgeHadley1685-1768所記述的大氣環(huán)流模式，用以解釋貿(mào)易風(fēng)信風(fēng)的形成，與觀測到的非常符合。這是一個(gè)封閉的環(huán)流，由溫暖潮濕空氣從赤道低壓地區(qū)上升開始，升至對流層頂，向極地方向邁進(jìn)。直到南北緯30度左右，這些空氣在高壓地區(qū)下沉。部分空氣返回地面后于地面向赤道返回，形成信風(fēng)，完成低緯度環(huán)流。低緯度環(huán)流基本活動(dòng)于熱帶地區(qū)，在太陽直射點(diǎn)引導(dǎo)下，以半年周期往返南北。
極地環(huán)流
極地環(huán)流同樣是一個(gè)簡單的系統(tǒng)。雖然相比赤道的空氣，這里的空氣比較寒冷干燥，但仍然有足夠熱力和水分進(jìn)行對流，完成熱循環(huán)。本環(huán)流的活動(dòng)范圍限于對流層內(nèi)，最高也只到對流層頂8公里。往極地的氣流主要集中在空中，而赤道方向的氣流主要集中在地面。當(dāng)空氣到達(dá)極地范圍，它的溫度已經(jīng)大大降低，在這高壓干燥寒冷的地區(qū)下沉，受地轉(zhuǎn)偏向力影響向西偏轉(zhuǎn)，形成極地東風(fēng)。極地環(huán)流的流出，形成呈簡諧波形的羅斯貝波。這些超長波在影響于中緯度環(huán)流與對流層頂間喘流的流向，扮演重要的角色。極地環(huán)流如散熱器般，平衡低緯度環(huán)流地區(qū)的熱盈余，使整個(gè)地球熱量收支平衡。
可以說，在中高緯度地區(qū)，極地環(huán)流是影響這里氣象的主要成因。雖然加拿大和歐洲在夏季會(huì)間中遇到暴風(fēng)雨，在冬天從西伯利亞高壓區(qū)所帶來的寒冷才能感受到真正的嚴(yán)寒。實(shí)際上，就是因?yàn)闃O地高壓區(qū)的氣流，導(dǎo)致南極東方考察站在1983年錄得地球有紀(jì)錄以來最低氣溫：攝氏零下89.2度。
中緯度環(huán)流
由威廉?費(fèi)雷爾WilliamFerrel1817-1891所提出的中緯度環(huán)流是一個(gè)次要的環(huán)流，依靠其余兩個(gè)環(huán)流而出現(xiàn)。如一處于兩者之間的走珠軸承，因處于中緯度的渦旋eddy循環(huán)高壓及低壓區(qū)而出現(xiàn)。故本區(qū)時(shí)而又稱為「混合區(qū)」。在南面處于低緯度環(huán)流之上，在北面又漂浮在極地環(huán)流上。信風(fēng)可以在低緯度環(huán)流以下找到，相同地西風(fēng)帶也可以在中緯度環(huán)流下找到。
與低緯度環(huán)流和極地環(huán)流不同，中緯度環(huán)流并不是真正閉合的循環(huán)，而重點(diǎn)卻在西風(fēng)帶上。不像信風(fēng)和極地東風(fēng)那樣，有所屬的環(huán)流捍衛(wèi)著它們在該區(qū)的主導(dǎo)地位。盛行西風(fēng)沒有這樣幸運(yùn)，常常聽命于經(jīng)過的氣象系統(tǒng)。在上空通常由西風(fēng)主導(dǎo)，但是在地表風(fēng)向可以隨時(shí)突然改變。以北半球的參考系觀點(diǎn)而言，往北的低氣壓或是往南的高氣壓往往維持甚至加速西風(fēng)的流速;但是經(jīng)過當(dāng)?shù)氐睦滗h可能扭轉(zhuǎn)這種情況。而往北的高氣壓帶來東風(fēng)主導(dǎo)的氣流，常常持續(xù)數(shù)天。
氣團(tuán)移動(dòng)是中緯度環(huán)流底層特色之一。喘流吸收由地表低壓區(qū)上升的空氣，它所處的地方是影響氣團(tuán)位置的原因之一在天氣圖上可以見到地表低壓區(qū)是隨喘流移動(dòng)的。地表風(fēng)整體的流向是從緯線30度至60度的。可是中緯度環(huán)流上空的流向尚未能完全界定，一方面因?yàn)榄h(huán)流本身處于極地環(huán)流與低緯度環(huán)流之間，沒有一個(gè)強(qiáng)烈的熱源或冷源推動(dòng)對流，而另一方面地表渦漩也對上空環(huán)境造成不穩(wěn)定影響。
地理大氣環(huán)流的模式
大氣環(huán)流，一般是指具有世界規(guī)模的、大范圍的大氣運(yùn)行現(xiàn)象，既包括平均狀態(tài)，也包括瞬時(shí)現(xiàn)象，其水平尺度在數(shù)千公里以上，垂直尺度在10km以上，時(shí)間尺度在數(shù)天以上。大氣大范圍運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。某一大范圍的地區(qū)如歐亞地區(qū)、半球、全球，某一大氣層次如對流層、平流層、中層、整個(gè)大氣圈在一個(gè)長時(shí)期如月、季、年、多年的大氣運(yùn)動(dòng)的平均狀態(tài)或某一個(gè)時(shí)段如一周、梅雨期間的大氣運(yùn)動(dòng)的變化過程都可以稱為大氣環(huán)流。
描述模式大氣的閉合方程組。它能夠由氣象要素場的初始狀態(tài)確定其未來的狀態(tài)。模式大氣是在不失去大氣主要特征的情況下，將非常復(fù)雜的實(shí)際大氣理想化和簡化后的數(shù)學(xué)模型。實(shí)際大氣的復(fù)雜性，既表現(xiàn)為從分子的個(gè)別雜亂運(yùn)動(dòng)到遍及整個(gè)大氣圈的大范圍的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也表現(xiàn)為物理過程的復(fù)雜性和多樣性。對于研究大氣大尺度運(yùn)動(dòng)的短期變化來說，在數(shù)值預(yù)報(bào)發(fā)展的早期，有一種簡化方法，即允許把大氣視為絕熱的、無粘性的干燥空氣。后來，數(shù)值預(yù)報(bào)中考慮的模式大氣，已從這種簡單的模式發(fā)展為較復(fù)雜的非絕熱大氣模式了。
準(zhǔn)地轉(zhuǎn)模式 準(zhǔn)地轉(zhuǎn)模式是假設(shè)靜力平衡和地轉(zhuǎn)平衡見大氣運(yùn)動(dòng)的平衡狀態(tài)總成立，即使遭到破壞也能立即恢復(fù)的模式。
地理大氣環(huán)流知識(shí)
大氣環(huán)流是指運(yùn)動(dòng)規(guī)模比較大、持續(xù)時(shí)間比較長、變化比較緩慢的大氣運(yùn)動(dòng)。大氣環(huán)流構(gòu)成全球大氣運(yùn)行的基本形勢，是全球氣候特征和大范圍天氣形勢的原動(dòng)力，并孕育和制約著較小規(guī)模的氣流運(yùn)動(dòng)，是各種規(guī)模系統(tǒng)形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，是各地天氣、氣候形成、演變的背景。它使高低緯度之間和海陸之間的熱量和水汽得到交換，從而促進(jìn)地球上的熱量平衡和水量平衡。那么，地球上的空氣為什么會(huì)流動(dòng)呢?這是因?yàn)榈厍虮砻娼邮艿奶栞椛洳痪鶆?，?dǎo)致地球表面形成不同的氣壓帶，各地氣壓高低不同所產(chǎn)生的氣壓差，再加上地轉(zhuǎn)偏向力，造成空氣的流動(dòng)。因此，控制大氣環(huán)流的基本因素就是太陽輻射、地球表面的摩擦作用、海陸分布和大地形等。大氣環(huán)流的主要表現(xiàn)形式有:全球規(guī)模的東西風(fēng)帶、三圈環(huán)流、常定分布的平均槽脊、行星尺度的高空急流、西風(fēng)帶的大型擾動(dòng)、世界氣候帶的分布等。
反映大氣環(huán)流的基本特征需要采用平均圖，即時(shí)間平均和空間平均圖。因?yàn)橥ㄟ^時(shí)間平均可以把那些時(shí)間短暫、瞬息萬變的環(huán)流系統(tǒng)濾掉，顯現(xiàn)出存在時(shí)間較長的穩(wěn)定的基本形式;通過空間平均可以把一些規(guī)模較小的系統(tǒng)濾掉，顯現(xiàn)出各緯圈上環(huán)流的基本特征。比如平均緯圈環(huán)流:大氣環(huán)流基本上是水平運(yùn)動(dòng)，而水平運(yùn)動(dòng)又以以極地為中心旋轉(zhuǎn)著的緯向氣流最盛行，南半球更為顯著。此外還有平均經(jīng)圈環(huán)流和平均水平環(huán)流，它們相互聯(lián)系、相互制約，共同構(gòu)成了大氣環(huán)流整體。廣義的大氣環(huán)流還包括季風(fēng)環(huán)流、海陸風(fēng)、山谷風(fēng)以及氣旋、反氣旋等。
大氣環(huán)流有三種類型，即平均水平環(huán)流、平均緯向環(huán)流和平均徑圈環(huán)流。①平均水平 環(huán)流。指在中高緯度的水平面上盛行的疊加在平均緯向環(huán)流上的波狀氣流(又稱平均槽脊八通常北半球冬季為3個(gè)波，夏季為4個(gè)波,三波與四波之間的轉(zhuǎn)換表征季節(jié)變化。②平均緯向環(huán)流。指大氣盛行的以極地為中心并繞其旋轉(zhuǎn)的緯向氣流，這是大氣環(huán)流的最基本的狀態(tài)。就對流層平均緯向環(huán)流而言，低緯度地區(qū)盛行東風(fēng)，稱為東風(fēng)帶〔由于地球的旋轉(zhuǎn)，北半球多為東北信風(fēng)，南半球多為東南信風(fēng)，故又稱為信風(fēng)帶八其范圍隨高度減小，風(fēng)向風(fēng)速比較穩(wěn)定;中高緯度地區(qū)盛行西風(fēng)，稱為西風(fēng)帶，其所跨緯度除低層外，均較東風(fēng)帶為寬，其強(qiáng)度隨高度增大，在對流層頂附近達(dá)到極大值，最大風(fēng)速出現(xiàn)在北緯 30°?45°上空200帕附近，稱為西風(fēng)急流;極地還有淺薄的弱東風(fēng)，稱為極地東風(fēng)帶。③平均徑圈環(huán)流。指在南北-垂直方向的剖面上，由大氣經(jīng)向運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通常，對流層的徑圈環(huán)流存在3個(gè)圈:低瑋度是正環(huán)流或直接環(huán)流(氣流在赤道上升，高空向北，中低緯下沉，低空向南)，又稱為哈得來環(huán)流;中緯度是反環(huán)流或間接環(huán)流(中低緯氣流下沉，低空向北，中高緯上升，高空向南〕，又稱為費(fèi)雷爾環(huán)流;極地是弱的正環(huán)流(極地下沉，低空向南，高緯上升，高空向北)。
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