第三章 大氣的運動

1、1.1.空氣的水平運動（空氣的水平運動（Horizontal motion of airHorizontal motion of air）2.2.大氣的垂直運動（大氣的垂直運動（Vertical motion of airVertical motion of air）3.3.大氣穩(wěn)定度（大氣穩(wěn)定度（Atmospheric stabilityAtmospheric stability）4.4.大氣環(huán)流（大氣環(huán)流（General CirculationGeneral Circulation）5.5.季風（季風（MonsoonsMonsoons）6.6.局地環(huán)流（局地環(huán)流（Local circula

2、tionLocal circulation）7.7.地方性風（地方性風（Local windLocal wind）第三章第三章 大氣的運動大氣的運動作用在空氣微團上的力作用在空氣微團上的力n1. 重力重力(gravity)(gravity)；大小為；大小為g9.8m/sg9.8m/s2 2，方向向下，指向地心。，方向向下，指向地心。n2. 2. 水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力(pressure gradient force): (pressure gradient force): 由于作用在單由于作用在單位質量空氣上的壓力在水平方向上分布不均勻，引起氣壓梯度力。位質量空氣上的壓力在水平方向上分布

3、不均勻，引起氣壓梯度力。大小為：大小為： ； 方向：垂直等壓線從高壓指向低壓。方向：垂直等壓線從高壓指向低壓。 (1) Gn(1) Gn與與成反比，成反比， GnGn與氣壓梯度與氣壓梯度 成正比。成正比。 (2) (2) 一定時，一定時， 大，等壓線密集，大，等壓線密集， GnGn大。大。 (3) (3) 一定時，一定時，大，空氣濃密，大，空氣濃密，GnGn小。小。 (4) (4) 若若 =0, =0, 兩地沒有氣壓差兩地沒有氣壓差 Gn=0 Gn=0 無風。無風。nGnGn是使空氣產生水平運動的原動力。是使空氣產生水平運動的原動力。npGn1npnpnpnp作用在空氣微團上的力作用在空氣微團

4、上的力n3. 3. 水平地轉偏向力水平地轉偏向力(deflection force of earth rotation)(deflection force of earth rotation) 由于地球自轉由于地球自轉, ,作用在運動物體上產生使運動物體發(fā)生偏轉的力，稱作用在運動物體上產生使運動物體發(fā)生偏轉的力，稱地轉偏向力，又稱可科利奧里力地轉偏向力，又稱可科利奧里力(Coriolis force)(Coriolis force)或科氏力。或科氏力。n大小為：大小為：A=2Vsin =7.292A=2Vsin =7.2921010-5-5/s/s : :地轉角速度地轉角速度 V:V:風速風速

5、 :緯度緯度n方向：北半球，恒垂直于物體運動方向的右側方向：北半球，恒垂直于物體運動方向的右側9090度，南半球相反度，南半球相反. .n討論：討論：(1) A(1) A是物體相對于地球運動才產生的，靜止物體不受其作用。是物體相對于地球運動才產生的，靜止物體不受其作用。(2) (2) 地轉偏向力是虛擬力，地轉偏向力是虛擬力， 只改變物體的運動方向，不改變速度。只改變物體的運動方向，不改變速度。(3) (3) 在北半球在北半球A A恒垂直于物體運動的右方，南半球相反。恒垂直于物體運動的右方，南半球相反。(4) A (4) A 與與sinsin成正比，兩極最大，赤道上為零成正比，兩極最大，赤道上為

6、零 。作用在空氣微團上的力作用在空氣微團上的力n4. 4. 慣性離心力慣性離心力 指物體在作曲線運動時產生的一種虛擬力。指物體在作曲線運動時產生的一種虛擬力。 大?。号c向心力相等大小：與向心力相等 方向：與向心力相反。方向：與向心力相反。 表示：表示： r r為曲率半徑為曲率半徑n5. 5. 摩擦力摩擦力 運動物體受下墊面摩擦作用所產生的力。運動物體受下墊面摩擦作用所產生的力。 表示式：表示式： R= -R= -k k V V 方向與運動物體相反。方向與運動物體相反。n 綜上所述，根據牛頓第二定律，綜上所述，根據牛頓第二定律， rVC2gRCAGdtVdFan （地轉風風速公式）（1 1）Vg

7、Vg與水平氣壓梯度成正比，即等壓線密集，與水平氣壓梯度成正比，即等壓線密集，VgVg大。大。（2 2）VgVg與空氣密度成反比，氣壓梯度一定時，高空的與空氣密度成反比，氣壓梯度一定時，高空的VgVg大于低空的大于低空的VgVg。（3 3）VgVg與緯度的正弦成反比，低緯與緯度的正弦成反比，低緯VgVg大于高緯大于高緯VgVg。（4 4）赤道及其附近不遵守地轉風原則。）赤道及其附近不遵守地轉風原則。地轉風地轉風 當水平氣壓梯度力和水平地轉偏向力達到平衡時，空氣沿等壓線當水平氣壓梯度力和水平地轉偏向力達到平衡時，空氣沿等壓線（等壓面）作無磨擦的直線運動，稱地轉風。即：（等壓面）作無磨擦的直線運動，

8、稱地轉風。即： 0nnAGnpgvsin21風壓定律風壓定律 (Buysballots law)(Buysballots law)n在北半球自由大氣中，風在北半球自由大氣中，風沿等壓線吹，背風而立，沿等壓線吹，背風而立，高壓在右，低壓在左。高壓在右，低壓在左。n在南半球自由大氣中，風在南半球自由大氣中，風沿等壓線吹，背風而立，沿等壓線吹，背風而立，高壓在左，低壓在右。高壓在左，低壓在右。n它明確地揭示了氣壓場與它明確地揭示了氣壓場與風場之間的關系。風場之間的關系。地轉風速計算方法地轉風速計算方法n n在地面圖上，取一個緯距在地面圖上，取一個緯距 n111Km=60 n milen111Km=6

9、0 n mile， =1293g/m=1293g/m3 3，=7.29=7.291010-5-5s s-1-1；若??；若取P=1hPaP=1hPa 則：則： （m/sm/s）n當當P1hPaP1hPa時，時， （m/sm/s）ppVVggsin87. 40sin87.40gVnpgvsin21等壓面上的地轉風等壓面上的地轉風n 令 n坐標轉換坐標轉換 n靜力方程：靜力方程：n于是：于是： n定義定義 為位勢高度和位勢高度差為位勢高度和位勢高度差n則：則：pznzzpnpgzpnzfgnzzpfVpg1zggzzfVg1sin2f 梯度風梯度風n在自由大氣中，空氣的水平圓周運動稱為梯度在自由大氣

10、中，空氣的水平圓周運動稱為梯度風（風（Gradient Wind）。梯度風可以看成是水）。梯度風可以看成是水平氣壓梯度力、水平地轉偏向力和慣性離心力平氣壓梯度力、水平地轉偏向力和慣性離心力三者平衡時的水平運動。三者平衡時的水平運動。n定義定義: : 在自由大氣中，當水平氣壓梯度力、地在自由大氣中，當水平氣壓梯度力、地轉偏向力和慣性離心力達到平衡時，空氣沿等轉偏向力和慣性離心力達到平衡時，空氣沿等壓線作水平、無摩擦、等速作曲線運動。壓線作水平、無摩擦、等速作曲線運動。n即: 0CAGnn低壓（氣旋）中的梯度風低壓（氣旋）中的梯度風n在北半球在低壓區(qū)（氣旋）中風繞中心逆時針方向在北半球在低壓區(qū)（氣

11、旋）中風繞中心逆時針方向吹，氣壓梯度力沿半徑指向中心，地轉偏向力和慣吹，氣壓梯度力沿半徑指向中心，地轉偏向力和慣性離心力都沿半徑指向外緣。三力平衡時性離心力都沿半徑指向外緣。三力平衡時 n即 n或CAGnn1rvvnpcc2sin21低壓（氣旋）中的梯度風低壓（氣旋）中的梯度風n 則n式中 表示低壓中的梯度風速，解這個以 為未知數的一元二次方程，得：n根號前應取正號才有意義。0)(sin22nprrvvcccvcv)()sin(rsin2nprrvc高壓（反氣旋）中的梯度風高壓（反氣旋）中的梯度風n根號前應取負號才有意義。n氣壓梯度和梯度風的大小受反氣旋曲率限制。曲率愈大（r愈小），氣壓梯度愈

12、小，梯度風也小。反之相反。nnACG)()sin(sin2nprrrva氣旋和反氣旋的梯度風公式：氣旋和反氣旋的梯度風公式：n即n高壓中n 此為高壓梯度風速的極限值)()sin(sin2nprrrva)()sin(sin2nprrrvc0)()sin(2nprr22sinrnp22maxsin)(rnpsinrva梯度風的討論梯度風的討論n1. 1. 在氣旋中在氣旋中:G=A+C:G=A+C，只要氣壓梯度和梯度風按一定比例，只要氣壓梯度和梯度風按一定比例增大，三力的平衡總可建立。因此，氣旋中氣壓梯度和增大，三力的平衡總可建立。因此，氣旋中氣壓梯度和風速可以任意大。風速可以任意大。n2. 2.

13、在反氣旋中在反氣旋中: A=G+C: A=G+C，當氣壓梯度和梯度風按一定比，當氣壓梯度和梯度風按一定比例增大時，例增大時，C C比比A A增大的快，三力不能保持平衡。只有使增大的快，三力不能保持平衡。只有使氣壓梯度和梯度風減小，才能三力保持平衡。氣壓梯度和梯度風減小，才能三力保持平衡。n3. 3. 最大水平氣壓梯度的分布，高壓邊緣較大，越近中心最大水平氣壓梯度的分布，高壓邊緣較大，越近中心越小。曲率小處等壓線密集，曲率大處等壓線稀疏。越小。曲率小處等壓線密集，曲率大處等壓線稀疏。n4. 4. 在中高緯度高壓風速大，低緯風速小。在中高緯度高壓風速大，低緯風速小。梯度風與地轉風比較梯度風與地轉風

14、比較n地轉風：地轉風：n低壓中的梯度風：低壓中的梯度風：n高壓中的梯度風：高壓中的梯度風：n因此，在水平氣壓梯度和曲率半徑相同時，因此，在水平氣壓梯度和曲率半徑相同時，VaVaVgVgVcVc。 實際上低壓中的風比高壓大，原實際上低壓中的風比高壓大，原因是低壓中因是低壓中 大，不受限制。大，不受限制。nnACGCAGnnnnAGnp摩擦層中的風摩擦層中的風n在地面天氣圖上，由于地面在地面天氣圖上，由于地面作用，實際風不沿等壓線吹，作用，實際風不沿等壓線吹，而與等壓線存在一個交角，而與等壓線存在一個交角，并偏向低壓。此時的平衡為并偏向低壓。此時的平衡為: :n地面實際風比地轉風小，方地面實際風比

15、地轉風小，方向偏低壓一側。向偏低壓一側。0RAGnn摩擦層中的風壓定律摩擦層中的風壓定律n在北半球摩擦層中，風斜穿等壓線吹，背風而立，高在北半球摩擦層中，風斜穿等壓線吹，背風而立，高壓在右后方，低壓在左前方。在南半球高壓在左后方，壓在右后方，低壓在左前方。在南半球高壓在左后方，低壓在右前方。低壓在右前方。n北半球，高壓中風穿等壓線沿順時針方向向外輻散，北半球，高壓中風穿等壓線沿順時針方向向外輻散，低壓中風穿等壓線沿逆時針方向向中心輻合。低壓中風穿等壓線沿逆時針方向向中心輻合。( (右圖）右圖）地面高壓氣流地面低壓氣流實際風向的確定和風隨高的變化實際風向的確定和風隨高的變化n地面實際風與等壓線的

16、夾角取決于下墊面的粗糙度、大氣穩(wěn)定和地面實際風與等壓線的夾角取決于下墊面的粗糙度、大氣穩(wěn)定和緯度。通常在中緯度陸地上夾角為緯度。通常在中緯度陸地上夾角為35-4535-45 ，海面上為，海面上為10-2010-20 。在。在陸地實際風速約為相應地轉風速的陸地實際風速約為相應地轉風速的1/3-1/21/3-1/2，在海上約為地轉風，在海上約為地轉風速的速的3/5-2/33/5-2/3。n在氣壓梯度不隨高度變化的前提下，風隨高度的變化主要取決于在氣壓梯度不隨高度變化的前提下，風隨高度的變化主要取決于摩擦力隨高度的變化。在北半球，風速隨高度增大，風向逐漸右摩擦力隨高度的變化。在北半球，風速隨高度增大

17、，風向逐漸右偏；在南半球，風速隨高度增大，風向逐漸左偏。偏；在南半球，風速隨高度增大，風向逐漸左偏。 地形動力作用地形動力作用繞流岬角效應 大氣的垂直運動大氣的垂直運動n1. 1. 對流對流: 指熱力作用下的暖空氣上升冷空氣下沉。指熱力作用下的暖空氣上升冷空氣下沉。由垂直方向的運動方程，狀態(tài)方程和靜力關系可以由垂直方向的運動方程，狀態(tài)方程和靜力關系可以證明，當氣塊溫度證明，當氣塊溫度T T與周圍環(huán)境溫度與周圍環(huán)境溫度T T不同時，就不同時，就發(fā)生垂直運動，即發(fā)生垂直運動，即: : T T T T T T 上升運動上升運動n特點：水平范圍?。◣坠锏綆资铮?，持續(xù)時間短（幾特點：水平范圍?。◣?/p>

18、公里到幾十公里），持續(xù)時間短（幾十分鐘到幾小時），垂直速度大（十分鐘到幾小時），垂直速度大（1-30m/s1-30m/s）。通常造成雷雨）。通常造成雷雨大風，冰雹和陣性降水等不穩(wěn)定天氣。大風，冰雹和陣性降水等不穩(wěn)定天氣。gTTdtdW)1(0dtdWTTT大氣的垂直運動大氣的垂直運動n2. 2. 水平輻合輻散引起的垂直運動水平輻合輻散引起的垂直運動：低層輻散引起下沉運動，低低層輻散引起下沉運動，低層輻合引起上升運動。層輻合引起上升運動。n特點：水平范圍大，垂直運動小。特點：水平范圍大，垂直運動小。n3 3鋒面上的垂直運動：指暖空氣沿鋒面坡度爬升產生上升運動。鋒面上的垂直運動：指暖空氣沿鋒面坡度

19、爬升產生上升運動。n4 4地形引起的垂直運動：當氣流遇到高大地形或山脈時，在迎地形引起的垂直運動：當氣流遇到高大地形或山脈時，在迎風坡產生上升運動，在背風坡產生下沉運動。風坡產生上升運動，在背風坡產生下沉運動。垂直運動中氣溫的絕熱變化垂直運動中氣溫的絕熱變化n1. 1. 熱力學第一定律：熱力學第一定律： 氣體作功或傳遞熱量都能改變系統的內能。氣體作功或傳遞熱量都能改變系統的內能。n空氣塊在垂直運動過程中可以看作是絕熱過程，即空氣塊在垂直運動過程中可以看作是絕熱過程，即 dQ0dQ0n2. 2. 干絕熱過程干絕熱過程: : 干空氣或未飽和濕空氣作垂直升降運動時與周干空氣或未飽和濕空氣作垂直升降運

20、動時與周圍環(huán)境不發(fā)生熱量交換的變化過程，稱干絕熱過程。圍環(huán)境不發(fā)生熱量交換的變化過程，稱干絕熱過程。n3.3.干絕熱直減率干絕熱直減率: : 在干絕熱直過程中在干絕熱直過程中, ,氣塊溫度隨高度的變化率氣塊溫度隨高度的變化率稱干絕熱直減率。即：稱干絕熱直減率。即： n因此因此, ,在干絕熱上升過程中在干絕熱上升過程中, ,氣塊每升高氣塊每升高100100米溫度下降米溫度下降1 1度度, ,每下每下降降100100米溫度升高米溫度升高1 1度。即度。即dZcgdZPCRTgPdPCRTTdPPPdZdTraZTTa01PaCgdZTdrPdPRTdTCdQP垂直運動中氣溫的絕熱變化垂直運動中氣溫

21、的絕熱變化n4.4.濕絕熱直減率濕絕熱直減率: : 在濕絕熱直過程中在濕絕熱直過程中, ,氣塊溫度隨高度的變化率氣塊溫度隨高度的變化率稱濕絕熱直減率。即：稱濕絕熱直減率。即：n可以證明，可以證明，m m d d ，因為在濕絕熱過程中，水汽凝結釋放潛，因為在濕絕熱過程中，水汽凝結釋放潛熱使冷卻作用變的緩慢。熱使冷卻作用變的緩慢。mm不是常數，而是隨氣壓和溫度變化不是常數，而是隨氣壓和溫度變化, ,其中主要隨氣溫的降低而增大。通常取其中主要隨氣溫的降低而增大。通常取 m m0.6 /100m0.6 /100mn5.5.干絕熱線：在干絕熱過程中氣體狀態(tài)的變化曲線。干絕熱線：在干絕熱過程中氣體狀態(tài)的變

22、化曲線。 濕絕熱線：在濕絕熱過程中氣體狀態(tài)的變化曲線。濕絕熱線：在濕絕熱過程中氣體狀態(tài)的變化曲線。n6.6.焚風：是一種干熱風，是干濕絕熱過程中，在迎風坡和背風坡焚風：是一種干熱風，是干濕絕熱過程中，在迎風坡和背風坡作用的結果。作用的結果。dZTdrm0m1000m3000m大氣穩(wěn)定度的概念大氣穩(wěn)定度的概念 如圖小球處于三個不同位置，分別是穩(wěn)定平衡，不穩(wěn)定平衡和隨遇如圖小球處于三個不同位置，分別是穩(wěn)定平衡，不穩(wěn)定平衡和隨遇平衡。平衡。n大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度: : 處于靜力平衡狀態(tài)的大氣層中，一些空氣塊受到動力處于靜力平衡狀態(tài)的大氣層中，一些空氣塊受到動力因子和熱力因子的擾動，產生向上或向下的垂

23、直運動。這種偏離其因子和熱力因子的擾動，產生向上或向下的垂直運動。這種偏離其平衡位置的運動能否繼續(xù)發(fā)展成為對流運動，是由大氣層結，即溫平衡位置的運動能否繼續(xù)發(fā)展成為對流運動，是由大氣層結，即溫度和濕度的垂直分布所決定的。大氣層結具有的這種影響對流運動度和濕度的垂直分布所決定的。大氣層結具有的這種影響對流運動的特性稱為大氣穩(wěn)定度，又稱大氣靜力穩(wěn)定度或大氣層結穩(wěn)定度。的特性稱為大氣穩(wěn)定度，又稱大氣靜力穩(wěn)定度或大氣層結穩(wěn)定度。穩(wěn)定度判別的氣塊法穩(wěn)定度判別的氣塊法n通常采用通常采用“氣塊法氣塊法”判斷靜判斷靜力穩(wěn)定度。當一氣塊受外力力穩(wěn)定度。當一氣塊受外力作用在垂直方向上產生擾動作用在垂直方向上產生擾

24、動后，周圍大氣有使它返回起后，周圍大氣有使它返回起始位置的趨勢時，這種大氣始位置的趨勢時，這種大氣層結是穩(wěn)定的；反之，大氣層結是穩(wěn)定的；反之，大氣有使它繼續(xù)遠離起始位置的有使它繼續(xù)遠離起始位置的趨勢時，這種大氣層結是不趨勢時，這種大氣層結是不穩(wěn)定的；若氣塊隨時與周圍穩(wěn)定的；若氣塊隨時與周圍大氣取得平衡時，這種大氣大氣取得平衡時，這種大氣層結是中性的。層結是中性的。影響穩(wěn)定度變化的因子：輻射和溫度平流影響穩(wěn)定度變化的因子：輻射和溫度平流大氣穩(wěn)定度判據大氣穩(wěn)定度判據n干絕熱過程：干絕熱過程： d 層結穩(wěn)定層結穩(wěn)定 = = d d 中性中性 d d 層結不穩(wěn)定層結不穩(wěn)定n濕絕熱過程：濕絕熱過程： m

25、 m 層結穩(wěn)定層結穩(wěn)定 = = m m 中性中性 m m 層結不穩(wěn)定層結不穩(wěn)定n干濕混合絕熱過程干濕混合絕熱過程 d d 絕對不穩(wěn)定絕對不穩(wěn)定 m m d d 條件不穩(wěn)定條件不穩(wěn)定 m m 絕對穩(wěn)定絕對穩(wěn)定大氣中的逆溫大氣中的逆溫n1 1逆溫定義逆溫定義：在對流層中，某一時刻某氣層溫度隨高度上升或在對流層中，某一時刻某氣層溫度隨高度上升或不變的狀態(tài)稱逆溫。逆溫所在的氣層稱逆溫層。不變的狀態(tài)稱逆溫。逆溫所在的氣層稱逆溫層。n2 2逆溫對天氣的影響：逆溫逆溫對天氣的影響：逆溫 存在好象一個蓋子，能有效地抑制存在好象一個蓋子，能有效地抑制對流的發(fā)展，阻擋水汽和塵埃等向上輸送。低層逆溫，易發(fā)生霧對流的

26、發(fā)展，阻擋水汽和塵埃等向上輸送。低層逆溫，易發(fā)生霧或低云天氣?；虻驮铺鞖?。n3 3逆溫的種類：（逆溫的種類：（1 1）輻射逆溫：夜間輻射冷卻形成的逆溫。條）輻射逆溫：夜間輻射冷卻形成的逆溫。條件是陸地，晴朗和微風等；（件是陸地，晴朗和微風等；（2 2）平流逆溫：暖空氣流到冷的下）平流逆溫：暖空氣流到冷的下墊面（陸面或水面）上形成的逆溫。無日變化；（墊面（陸面或水面）上形成的逆溫。無日變化；（3 3）下沉逆溫：）下沉逆溫：高空空氣絕熱下沉增溫而形成的逆溫。多出現在高壓區(qū)，范圍廣，高空空氣絕熱下沉增溫而形成的逆溫。多出現在高壓區(qū)，范圍廣，厚度大；（厚度大；（4 4）亂流逆溫：低層空氣的亂流混合作用

27、形成的逆溫。）亂流逆溫：低層空氣的亂流混合作用形成的逆溫。多發(fā)生在摩擦層中部。（多發(fā)生在摩擦層中部。（5 5）鋒面逆溫：冷暖氣團交界的過渡層）鋒面逆溫：冷暖氣團交界的過渡層內形成的逆溫。內形成的逆溫。大氣環(huán)流大氣環(huán)流（General CirculationGeneral Circulation）n大氣環(huán)流：一般是指具有全球性、大范圍空的氣運行現象，大氣環(huán)流：一般是指具有全球性、大范圍空的氣運行現象，它的水平尺度在數千公里，垂直尺度在十公里以上，時間它的水平尺度在數千公里，垂直尺度在十公里以上，時間尺度大于尺度大于2424小時。大氣環(huán)流反映了大氣運動的基本狀態(tài)和小時。大氣環(huán)流反映了大氣運動的基本

28、狀態(tài)和基本特征，是各種不同尺度天氣系統活動的基礎和背景?；咎卣鳎歉鞣N不同尺度天氣系統活動的基礎和背景。同時也是氣候形成和演變的重要背景條件。通常認為影響同時也是氣候形成和演變的重要背景條件。通常認為影響大氣環(huán)流的主要因子有：太陽輻射、地球自轉、海陸分布大氣環(huán)流的主要因子有：太陽輻射、地球自轉、海陸分布不均勻等因素等影響。通過本章的學習，了解大氣環(huán)流的不均勻等因素等影響。通過本章的學習，了解大氣環(huán)流的基本狀態(tài)和氣壓場、風場分布的基本特征?；緺顟B(tài)和氣壓場、風場分布的基本特征。太陽輻射太陽輻射單圈環(huán)流單圈環(huán)流n假設：地球是靜止的，下墊假設：地球是靜止的，下墊面性質均一。只考慮太陽輻面性質均一。

29、只考慮太陽輻射隨緯度的不均勻性，赤道射隨緯度的不均勻性，赤道低緯由于受熱垂直上升，極低緯由于受熱垂直上升，極地高緯冷卻下沉，高層空氣地高緯冷卻下沉，高層空氣由赤道流向極地，低層空氣由赤道流向極地，低層空氣由極地流向赤道，從而產生由極地流向赤道，從而產生了一個簡單的一圈環(huán)流，稱了一個簡單的一圈環(huán)流，稱單圈環(huán)流。單圈環(huán)流。地球自轉地球自轉三圈環(huán)流三圈環(huán)流n假設：下墊面性質均假設：下墊面性質均一。在太陽輻射隨緯一。在太陽輻射隨緯度不均勻和地球自轉度不均勻和地球自轉（地轉偏向力）二個（地轉偏向力）二個因子的作用下，從赤因子的作用下，從赤道到極地形成三圈環(huán)道到極地形成三圈環(huán)流，即赤道環(huán)流（哈流，即赤道環(huán)

30、流（哈德萊環(huán)流）、極地環(huán)德萊環(huán)流）、極地環(huán)流和中間環(huán)流（費雷流和中間環(huán)流（費雷爾環(huán)流）。爾環(huán)流）。三圈環(huán)流和行星風帶三圈環(huán)流和行星風帶氣壓帶和風帶的分布氣壓帶和風帶的分布n氣壓帶：赤道低壓氣壓帶：赤道低壓帶，副熱帶高壓帶，帶，副熱帶高壓帶，副極地低壓帶和極副極地低壓帶和極地高壓。南北半球地高壓。南北半球對稱。對稱。n風帶：赤道無風帶，風帶：赤道無風帶，信風帶，副熱帶無信風帶，副熱帶無風帶，西風帶和極風帶，西風帶和極地東風帶。南北半地東風帶。南北半球對稱。球對稱。風帶風帶一一. 赤道無風帶赤道無風帶（Doldrums）n平均位于南北緯平均位于南北緯10范范圍內，特征：對流旺圍內，特征：對流旺盛、

31、平流微弱、云量盛、平流微弱、云量多、溫高、濕大、多多、溫高、濕大、多雷雨、風微弱不定向，雷雨、風微弱不定向，位置隨季節(jié)南北移動。位置隨季節(jié)南北移動。風帶風帶二信風帶（二信風帶（Trades Wind Zone）n位于副熱帶高壓帶與赤道低壓帶之間，位于副熱帶高壓帶與赤道低壓帶之間，平均位置在南北緯平均位置在南北緯10-28附近。北半附近。北半球吹東北信風，南半球吹東南信風。特球吹東北信風，南半球吹東南信風。特征：風向常年穩(wěn)定少變，風力一般征：風向常年穩(wěn)定少變，風力一般34級，天氣晴朗，大洋西部降水較多，位級，天氣晴朗，大洋西部降水較多，位置隨季節(jié)南北移動。置隨季節(jié)南北移動。三三. 副熱帶無風帶（

32、副熱帶無風帶（Horse Latitudes）n位于信風帶和西風帶之間，平均位于南位于信風帶和西風帶之間，平均位于南北緯北緯30附近。特征：內部多下沉氣流，附近。特征：內部多下沉氣流，天氣晴朗、少云、微風、陸上干燥、海天氣晴朗、少云、微風、陸上干燥、海上潮濕，位置隨季節(jié)南北移動。上潮濕，位置隨季節(jié)南北移動。風帶風帶四盛行西風帶（四盛行西風帶（Westerlies）n位于副熱帶高壓帶與副極地低壓帶之間，在南北緯位于副熱帶高壓帶與副極地低壓帶之間，在南北緯30-60之間。大氣主要自西向東運動，北半球主要為之間。大氣主要自西向東運動，北半球主要為 SW風，南半風，南半球為球為NW風。特征：此區(qū)域氣旋

33、活動頻繁，天氣十分復雜，風。特征：此區(qū)域氣旋活動頻繁，天氣十分復雜，常有大風和雷雨，風速較大，南半球在此范圍內，除南美尖常有大風和雷雨，風速較大，南半球在此范圍內，除南美尖端外幾乎沒有陸地，常年盛行強勁的西風，端外幾乎沒有陸地，常年盛行強勁的西風，7級以上的大風級以上的大風頻率每月可達頻率每月可達10天以上，故有天以上，故有“咆哮西風帶咆哮西風帶”之稱。位置之稱。位置隨季節(jié)南北移動。隨季節(jié)南北移動。五極地東風帶（五極地東風帶（Polar Easterlies） 位于南北緯位于南北緯60-90之間，北半球吹之間，北半球吹NE風，南半球吹風，南半球吹SE風。風。 實際海平面平均氣壓場的基本特征實際

34、海平面平均氣壓場的基本特征n冬季：北半球受四個大范圍的氣壓系統（又稱大氣活動中心）控冬季：北半球受四個大范圍的氣壓系統（又稱大氣活動中心）控制，它們是阿留申低壓，冰島低壓，蒙古高壓和北美高壓。蒙古制，它們是阿留申低壓，冰島低壓，蒙古高壓和北美高壓。蒙古高壓前部的偏北氣流就是亞洲穩(wěn)定的冬季季風。南半球在南太平高壓前部的偏北氣流就是亞洲穩(wěn)定的冬季季風。南半球在南太平洋，南大西洋和南印度洋分別是三個高壓中心，在南非，澳大利洋，南大西洋和南印度洋分別是三個高壓中心，在南非，澳大利亞和南美大陸上是熱低壓組成的低壓帶。亞和南美大陸上是熱低壓組成的低壓帶。n夏季：北半球的大氣活動中心有印度低壓，北美低壓，太

35、平洋副夏季：北半球的大氣活動中心有印度低壓，北美低壓，太平洋副高和大西洋副高，同時冰島低壓和阿留申低壓明顯減弱，范圍大高和大西洋副高，同時冰島低壓和阿留申低壓明顯減弱，范圍大大縮小。南半球大陸上的高壓加強伸展，在副熱帶緯度上，高壓大縮小。南半球大陸上的高壓加強伸展，在副熱帶緯度上，高壓帶環(huán)繞全球。帶環(huán)繞全球。n春秋兩季屬于過渡季節(jié)，北半球春季，原有的四個大氣活動中心春秋兩季屬于過渡季節(jié)，北半球春季，原有的四個大氣活動中心減弱，副熱帶高壓開始增強。減弱，副熱帶高壓開始增強。冬季（冬季（1月）平均水平氣壓場月）平均水平氣壓場 夏季（夏季（7月）平均水平氣壓場月）平均水平氣壓場大氣活動中心大氣活動中

36、心n永久性大氣活動中心永久性大氣活動中心：指常年存在的大范圍氣壓區(qū)。如赤道低壓指常年存在的大范圍氣壓區(qū)。如赤道低壓帶、海上副熱帶高壓、南極高壓、帶、海上副熱帶高壓、南極高壓、 冰島低壓、阿留申低壓和南冰島低壓、阿留申低壓和南半球副極地低壓帶。半球副極地低壓帶。n半永久性大氣活動中心：指大范圍的氣壓區(qū)隨季節(jié)改變。如蒙古半永久性大氣活動中心：指大范圍的氣壓區(qū)隨季節(jié)改變。如蒙古高壓、北美高壓、印度低壓、北美低壓、澳大利亞高壓、南美高高壓、北美高壓、印度低壓、北美低壓、澳大利亞高壓、南美高壓、非洲高壓、澳大利亞低壓、南美低壓和非洲低壓。壓、非洲高壓、澳大利亞低壓、南美低壓和非洲低壓。n影響我國天氣和氣

37、候的大氣活動中心主要有：西伯利亞高壓、阿影響我國天氣和氣候的大氣活動中心主要有：西伯利亞高壓、阿留申低壓、西太平洋副高、印度低壓。留申低壓、西太平洋副高、印度低壓。n大氣活動中心的季節(jié)變化必然引起大氣環(huán)流的季節(jié)變化，而大氣大氣活動中心的季節(jié)變化必然引起大氣環(huán)流的季節(jié)變化，而大氣活動中心的短期變化對大范圍的天氣造成重大影響，它們是制作活動中心的短期變化對大范圍的天氣造成重大影響，它們是制作天氣預報的背景條件。天氣預報的背景條件。季風季風（MonsoonsMonsoons）n季風定義：大范圍風向隨季節(jié)而有規(guī)律改變的盛行風。要季風定義：大范圍風向隨季節(jié)而有規(guī)律改變的盛行風。要求盛行風的方向改變求盛行

38、風的方向改變120120，盛行風頻率占，盛行風頻率占4040。n季風的成因（季風的成因（Formation of MonsoonsFormation of Monsoons）：）：（1 1）海陸季風：由海陸之間熱力異差引起的風系，隨季節(jié)）海陸季風：由海陸之間熱力異差引起的風系，隨季節(jié)有極明顯的變化，有極明顯的變化， 稱海陸季風。稱海陸季風。（2 2）行星季風：由于行星風帶隨季節(jié)移動而引起的風系變）行星季風：由于行星風帶隨季節(jié)移動而引起的風系變化，典型代表是南亞季風?；湫痛硎悄蟻喖撅L。（3 3）青藏高原的地形作用：青藏高原在夏季的熱源作用和）青藏高原的地形作用：青藏高原在夏季的熱源作用和冬

39、季的冷源作用對維持和加強南亞季風起了重要的作用。冬季的冷源作用對維持和加強南亞季風起了重要的作用。季風的分布季風的分布n季風主要分布在南亞、東亞、東南亞和赤道非季風主要分布在南亞、東亞、東南亞和赤道非洲四個區(qū)域。洲四個區(qū)域。東亞季風東亞季風n成因成因: : 主要是由于海陸間的熱力差異引起的。主要是由于海陸間的熱力差異引起的。n范圍：我國大部分地區(qū)，朝鮮半島和日本附近洋面。范圍：我國大部分地區(qū)，朝鮮半島和日本附近洋面。n冬季風特征：蒙古高壓盤踞亞洲大陸，寒潮和冷空氣不斷爆發(fā)南冬季風特征：蒙古高壓盤踞亞洲大陸，寒潮和冷空氣不斷爆發(fā)南下，高壓前緣的偏北風成為東亞的冬季風。我國大部、朝鮮半島下，高壓前

40、緣的偏北風成為東亞的冬季風。我國大部、朝鮮半島和日本附近洋面吹西北風，東海南部、南海、臺灣海峽吹東北風，和日本附近洋面吹西北風，東海南部、南海、臺灣海峽吹東北風，風力均在風力均在5-65-6級，最大級，最大8-98-9級。級。n夏季風特征：陸地是印度低壓（亞洲低壓），海上是西太平洋副夏季風特征：陸地是印度低壓（亞洲低壓），海上是西太平洋副熱帶高壓。我國東部沿海、朝鮮、日本吹東南風；南海、臺灣海熱帶高壓。我國東部沿海、朝鮮、日本吹東南風；南海、臺灣海峽、菲律賓附近洋面吹西南風。風力一般峽、菲律賓附近洋面吹西南風。風力一般3-43-4級。級。n季風的天氣氣候特征：夏季風：高溫、潮濕、多陰雨，來臨慢

41、；季風的天氣氣候特征：夏季風：高溫、潮濕、多陰雨，來臨慢； 冬季風：來臨快、強度大、大風、干冷等。冬季風大于夏季風。冬季風：來臨快、強度大、大風、干冷等。冬季風大于夏季風。南亞季風南亞季風n成因：主要是南半球東南信風帶北移引起的，也有海成因：主要是南半球東南信風帶北移引起的，也有海陸間的熱力差異和大地形（青藏高原）的作用。陸間的熱力差異和大地形（青藏高原）的作用。n范圍：東非、西南亞、南亞、中印半島一帶，又稱印范圍：東非、西南亞、南亞、中印半島一帶，又稱印度季風。度季風。n夏季風特征：由南半球東南信風越過赤道，在地轉偏夏季風特征：由南半球東南信風越過赤道，在地轉偏向力的作用下，變?yōu)槲髂巷L，迭加上印度低壓南側的向力的作用下，變