文档介绍：第四章大气环流
大气环流是指全球范围的大尺度大气运行的基本状况
水平尺度——数千公里以上
垂直尺度——10公里以上
时间尺度——几天
§1 大气平均流场特征与季节转换
一、平均纬向风分量的经向分布
P145
1、低纬度为东风带——
最大东风风速中心: 1月在南半球平流层
7月在北半球平流层
2、中高纬为西风带
北半球:1月最大西风风速中心—40m/s, 200hpa,
7月最大西风风速中心—16m/s,200hpa,
即西风带冬强夏弱,随季节南北位移
南半球:西风中心强度冬夏变化不大,200hpa,随季节南北位移
3、极区近地面为弱东风带
冬季对流层至平流层均为西风
夏季极区平流层为极地东风
二、平均经向风分量的经向分布
P145
P146
经向风比纬向风小得多
地球上基本是环绕纬圈的大气运动,有弱的南北向气流交换
2、北半球低纬度
冬季—高层南风,低层北风
夏季—高层北风,低层南风
三、平均的水平环流(气压场)
1、北半球500hpa平均环流特征——对流层中层
P146
P147
①极区为极涡控制—冬强夏弱
冬季2个低涡中心:格陵兰西部、东西伯利亚
夏季1个低涡中心:极区
②中高纬是以极涡为中心,环绕纬圈的西风环流—冬强夏弱,
西风带中有“冬三夏四”的平均长波槽。
冬季三个长波槽:东亚大槽—
北美大槽—
欧洲浅槽—
夏季四个长波槽:东亚大槽—
北美大槽—
欧洲西海岸槽
贝加尔湖西部槽
冬季中低纬有5个西风带槽:
东亚、北美、孟加拉湾、地中海、东太平洋
③低纬度为副热带高压控制—冬弱夏强,随季节南北位移
冬季副高弱—其范围在以南
夏季副高强—其范围在以南
2、北半球海平面平均气压场特征
P148
P149
①北半球有5个半永久性的大气活动中心—海洋系统为主
太平洋副高和大西洋副高:夏强冬弱,南北位移
阿留申低压和冰岛低压:冬强夏弱
格陵兰高压
②北半球有4个季节性大气活动中心—大陆系统
冬季:亚洲冷高压和北美冷高压
夏季:亚洲热低压和北美热低压
四、大气环流的季节转换
P150
P150
1、北半球大气环流的季节特点
①11月~5月为冬季环流型:
西风带三个长波槽,西风急流强,位置偏南,东亚有南北两支西风急流
②7月~9月为夏季环流型:
西风带四个长波槽,西风急流弱,位置偏北,东亚为一支西风急流
2、两次季节突变
①6月突变——冬季环流型转为夏季环流型
②10月突变——夏季环流型转为冬季环流型
第二节控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型
一、太阳辐射作用
太阳辐射能是大气环流形成的基本能源。(P151 )
1、太阳辐射能在整个地球表面分布不均匀,随纬度增大而减小。
低纬度()是太阳辐射能净得区
中高纬(、)太阳辐射能净失区
2、大气的平均温度特征(P152 )
对流层中,低纬为暖中心,向极地温度逐渐递减,冬季南北温差大于夏季。
平流层中,低纬为冷中心,夏季温度由赤道向极地逐渐升高。
3、温度分布不均匀必然产生热力环流图形
假定:地球不旋转、地球表面性质一样
对流层中低纬暖,高纬冷,使空气在赤道上升,极地下沉,在南北温差作用下,高空为赤道吹向极地的南风;在气压梯度力的作用下,低层为极地吹向赤道北风——构成直接热力环流圈(单圈经圈环流)
二、地球自转作用
图形
地转偏向力,f随纬度变化(P154 、b)
北半球对流层大气环流模式
1、三圈经向环流: 极地环流圈——强
费雷尔环流圈——弱
哈德莱环流圈——强
2、低层: 极地东风(东北风) 极地高压带
三风中纬西风(西南风) 四带副极地低压带
低纬东风(东北信风) 副热带高压带
赤道低压带
3、高空主要为西风带:高纬西风带——极锋西风急流
中纬东风带——弱
低纬西风带——副热带西风急流
二条行星锋区:极锋副热带锋
三、角动量交换
角动量:转动惯量与角速度乘积
单位质量的空气绕地轴旋转的绝对角动量
地球角动量相对角动量
(一)地球大气系统中绝对角动量分布状态
1、地球角动量为西风角动量,其大小随纬度增高减小,赤道最大,极地最小
2、低层相对角动量
极地东风带——具有东风角动量弱
强
(二)地球大气系统中绝对角动量守恒
低纬东风带由于摩擦和山脉的作用从地球获得西风角动量
中纬西风带由于摩擦和山脉的作用失去西风角动量
实