三圈環(huán)流 氣壓帶

1、三圈環(huán)流編輯為了簡化研究，地理學中假設(shè)大氣均勻的在地表運動，將大氣運動分為三圈環(huán)流（指 個半球），即三圈環(huán)流。目錄1分類低緯環(huán)流中緯環(huán)流和高緯環(huán)流2三圈環(huán)流理論理論簡介理論形成3環(huán)流的形成過程單圈環(huán)流的形成過程三圈環(huán)流的形成過程1分類低緯環(huán)流三圈環(huán)流由于赤道地區(qū)氣溫高，氣流膨脹上升，高空氣壓較高，受水平氣壓梯度力的影響，氣流 向極地方向流動。又受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，氣流運動至北緯30度時便堆積下沉，使該地區(qū) 地表氣壓較高，又該地區(qū)位于副熱帶，故形成副熱帶高氣壓帶。赤道地區(qū)地表氣壓較低，于 是形成赤道低氣壓帶。在地表，氣流從高壓流向低壓，形成低緯環(huán)流。中緯環(huán)流和高緯環(huán)流在地表，副熱帶高壓地區(qū)的氣壓

2、較高，因此氣流向極地方向流動。在極地地區(qū)，由于氣 溫低，氣流收縮下沉，氣壓高，氣流向赤道方向流動。來自極地的氣流和來自副熱帶的氣流 在60度附近相遇，形成了鋒面，稱作極鋒。此地區(qū)氣流被迫抬升，因此形成副極地低氣壓 帶。氣流抬升后，在高空分流，向副熱帶以及極地流動，形成中緯環(huán)流和高緯環(huán)流。2三圈環(huán)流理論理論簡介三圈環(huán)流理論tricellular theory，在氣象學中指逐漸被廢棄的有關(guān)地環(huán)風系的模式，它 表示在南北半球各有3個平行的風圈或風帶。理論形成三圈環(huán)流理論由三圈環(huán)流可能是類似于下面的文字三圈環(huán)流理論tricellular theory在氣象學中指逐漸被廢棄的有關(guān)地環(huán)風系的模式，它表示在

3、南北半球各有三個平行的風 圈或風帶。三圈環(huán)流理論自丁伯杰龍最先提出（1928），后由C. G.羅斯貝作進一步發(fā)揮，用它代替喬治哈得來在1735年所提出的哈得來環(huán)流模式。哈得來模式表示在南北半球各有一個單一環(huán)流，在低空空氣向西并向赤道流動，在高空 空氣向東并向極地流動。三圈環(huán)流理論假定在每個半球上各有兩個哈得來環(huán)流，一個出現(xiàn)在 近赤道地區(qū)，一個出現(xiàn)在近極地區(qū)域。在兩個環(huán)流之間是費雷爾環(huán)流，在費雷爾環(huán)流圈中， 地面空氣向東并向極地流動，高空則向西并向赤道流動。三圈環(huán)流理論較好地解釋了地表面 所觀測到的風系：熱帶東風信風帶，中緯度西風帶和極地東風帶。但是，這個理論與下列事 實不一致：在高空中緯度西風

4、帶不是改變方向，而是風速變得更強；其次，在熱帶高空氣常 常很弱，或根本不存在；并且在三圈環(huán)流中向極地輸送的能量不如熱帶大氣從太陽輻射中得 到的能量為多。此外，三圈環(huán)流理論不能解釋大氣中角動量的輸送。由于在熱帶和極地，東風帶的流動方向和地球自轉(zhuǎn)的方向相反，地面摩擦使其速度減慢 （相對于地面），并不斷地從地球獲得角動量；又因為東風帶的速度保持不變，因此必須把 獲得的角動量同時傳遞給中緯度西風帶。中緯度向東吹的風速快于地球轉(zhuǎn)動的速度，地面摩 擦使其速度減慢并失去角動量傳給地球；這樣，它們也繼續(xù)保持比較穩(wěn)定的速度。怎樣完成 這種動量傳遞，三圈環(huán)流理論不能解釋特別清楚?，F(xiàn)在有人認為，完成這種動量傳遞的中

5、緯 度是高低氣壓系統(tǒng)，即擾動，和長的駐波3環(huán)流的形成過程單圈環(huán)流的形成過程在不考慮地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、海陸差異、地形高低起伏等因素的情況下，赤道與極地之間 的單圈環(huán)流是怎樣形成的？赤道與極地處的對流層厚度是否一樣？為什么？假設(shè)地球不自 轉(zhuǎn)，地表性質(zhì)均一，太陽直射赤道。此時？引起大氣運動的因素是高低緯度之間的受熱不均。 因而在終年炎熱的赤道地區(qū)，大氣受熱膨脹上升，在終年嚴寒的兩極地區(qū)，大氣冷卻收縮下 沉。這樣，在高空，赤道形成高氣壓，氣壓梯度力的方向指向極地，大氣由赤道上空流向兩 極上空。在近地面，赤道形成低氣壓，兩極形成高氣壓，氣壓梯度力的方向指向赤道，大氣 由兩極流回赤道。因此，在同一半球，赤道

6、和極地之間形成了單圈閉合環(huán)流。？三圈環(huán)流的形成過程地球的自轉(zhuǎn)，假設(shè)地表性質(zhì)均一，太陽直射赤道，則引起大氣運動的因素是高低緯之間 的受熱不均和地轉(zhuǎn)偏向力。從北半球來看，赤道地區(qū)上升的暖空氣，在氣壓梯度力作用下， 由赤道上空向北流向北極上空（南風），受地轉(zhuǎn)偏向力影響，由南風逐漸右偏成西南風，到 30 N附近上空時偏轉(zhuǎn)成了西風，來自赤道上空的氣流不能再繼續(xù)北流，而是變成自西向 東運動。由于赤道上空的空氣源源不斷地流過來，在30 N附近上空堆積，產(chǎn)生下沉氣流， 致使近地面氣壓升高，形成副熱帶高氣壓帶。近地面，在氣壓梯度力作用下，大氣由副熱帶 高氣壓帶向南北流出。向南的一支流向赤道低壓，在地轉(zhuǎn)偏向力影響

7、下，由北風逐漸右偏成 東北風，稱為東北信風?東北信風與南半球的東南信風在赤道附近輻合上升，在赤道與副熱 帶地區(qū)之間便形成了低緯環(huán)流圈。近地面，從副熱帶高氣壓向北流的一支氣流，在地轉(zhuǎn)偏向 力的作用下逐漸右偏成西南風即盛行西風。從極地高氣壓帶向南流的氣流（北風）在地轉(zhuǎn)偏 向力影響下逐漸向右偏形成東北風，即極地東風。較暖的盛行西風與寒冷的極地東風在 60 N附近相遇，形成鋒面（極鋒）。暖而輕的氣流爬升到冷而重的氣流之上，形成了副極 地上升氣流。上升氣流到高空，又分別流向南北，向南的一支氣流在副熱帶地區(qū)下沉，于是 在副熱帶地區(qū)與副極地地區(qū)之間構(gòu)成中緯度環(huán)流圈；北的一支氣流在北極地區(qū)下沉,是在副 極地地

8、區(qū)與極地之間構(gòu)成了高緯度環(huán)流圈。由于副極地上升氣流到高空便向南北流出，使近 地面的氣壓降低，成了副極地低氣壓帶。同理，南半球同樣存在著低緯、中緯、高緯三個環(huán)流 圈。因此，近地面，球共形成了7個氣壓帶、6個風帶。氣壓帶編輯氣壓帶是由于地球表面緯度高低不同，接受太陽輻射的多少不同，于是形成不同的氣壓 區(qū)域，這些區(qū)域就是氣壓帶。赤道附近受太陽輻射熱量多，溫度高空氣受熱膨脹上升，形成 赤道低氣壓帶。同理可推知；地球有回歸高氣壓帶，副極地低氣壓帶和極地高氣壓帶目錄1基本概述2理解記憶3移動規(guī)律4種類分布氣壓帶分布赤道低氣壓帶副熱帶高氣壓帶極地高氣壓帶副極地低氣壓帶5行成原因6相關(guān)影響空氣流動地轉(zhuǎn)偏向力1

9、基本概述氣壓帶，由于地球表面緯度高低不同，接受太陽輻射的多少不同，于是形成不同的氣壓 區(qū)域，這些區(qū)域就是氣壓帶。地球上的氣壓帶和風帶1假設(shè)地球表面是平滑、均勻的，氣壓水平分布表現(xiàn)出緯向帶狀。地球上的水平氣壓帶有 七個，它們是：2個極地高壓帶：分布在北極和南極極區(qū)，是空氣受冷收縮、積聚，而高空氣流輻合， 質(zhì)量增多，在低空形成的高壓帶。冬季強度增大，范圍擴展；夏季勢力減弱，范圍收縮。2個副極地低壓帶：分布在南、北緯60及其兩側(cè)，各約五度。由于來自副熱帶高氣 壓帶的熱空氣向北移動來自極地高氣壓帶的冷空氣南下（北半球）兩者相遇熱空氣被迫抬升 地面形成低壓而形成的。2個副熱帶高壓帶：分布在南、北緯203

10、0的強大高壓帶，是自低緯高空向極流動 的氣流在地轉(zhuǎn)偏向力作用下發(fā)生質(zhì)量輻合形成。它隨季節(jié)南、北移動達幾十個緯度，活動范 圍約占地球的一半，是對大氣環(huán)流影響最大的氣壓帶。1個赤道低壓帶：分布在赤道附近。由于終年高溫，空氣受氣壓帶風帶與氣候的關(guān)系熱膨脹上升，到高空向兩側(cè)外流，引起氣柱質(zhì)量減少，低空形成低壓帶。全球七個緯向 氣壓帶排列規(guī)則，而且高、低壓帶交錯分布。氣壓帶可隨太陽直射點位置的變化而南北平移。就北半球而言，氣壓帶的位置大致是夏 季偏北，冬季偏南。上下移動各約五度。2理解記憶在理解三圈環(huán)流成因的基礎(chǔ)上可采用以下簡易記法。首先，掌握氣壓帶的分布與名稱。氣壓帶以赤道為中心對稱分布，高低壓相間。

11、第二，掌握風帶名稱、分布及風向。相鄰兩個氣壓帶之間為風帶，風向總是由高壓指向 低壓，并運用地轉(zhuǎn) 偏向力的知識來畫風向。風帶也是以赤道為中心，南北半球?qū)ΨQ分布。第三，高氣壓帶均為下沉氣流，晴天為主；低氣壓帶均為上升氣流，易成云致雨。但通 過分析三圈環(huán)流成因可知，赤道低氣壓帶與極地高氣壓帶均是冷熱不均引起的，屬于熱力成 因；副熱帶高氣壓帶和副極地低氣壓帶屬于動力成因。第四，注意上圖所繪的是太陽直射點在赤道附近時的風、壓狀況，而實際上氣壓帶、風 帶隨太陽直射點的季節(jié)移動而移動。第五，假設(shè)地表均勻狀況，而事實上受海陸分布的影響，氣壓帶、風帶要復雜得多。3移動規(guī)律由于地球的公轉(zhuǎn)運動，太陽直射點隨季節(jié)的變

12、化而在南北回歸線之間移動，同時引起氣 壓帶和風帶的季節(jié)移動。春秋分時，太陽直射赤道，赤道低氣壓帶位于赤道兩側(cè)南北緯5 之間。從春分到夏至，太陽直射點自赤道逐漸北移至北回歸線。夏至時，氣壓帶和風帶 *=* EJ*-氣壓帶的季節(jié)移動比春分時北移5左右。這時的赤道低氣壓帶北移至赤道與北緯10之間；由于太陽直 射北回歸線的時間很短，低氣壓帶來不及形成，所以赤道低氣壓帶不可能移到北回歸線附近。 但這時南半球的東南信風可以一直吹到赤道，甚至有一部分可越過赤道，吹送到北半球，并 偏轉(zhuǎn)成西南風。從夏至到秋分，太陽直射點又逐漸南移至赤道；從秋分到冬至、又南移到南回歸線。這 時地面上的氣壓帶和風帶，比秋分時一般南

13、移5左右，比夏至時南移10左右。例如，赤 道低氣壓帶這時已南移至赤道與南緯10。之間，北半球的東北信風可一直吹送到赤道，并 有一部分越過赤道，偏轉(zhuǎn)成西北風。由于氣壓帶和風帶隨季節(jié)變化而南北移動，所以在南北 緯515、3545、6070。之間的地帶便成為風帶的過渡地帶。氣壓帶、風帶的形成是全球性大氣環(huán)流的結(jié)果，由于大氣環(huán)流的規(guī)律性，使得地球上氣 壓帶，風帶的分布也具有明顯的規(guī)律性。從全球看，氣壓帶與風帶是相間分布的，即兩個氣 壓帶之間必定存在一個風帶。再從氣壓帶來看，全球七個氣壓帶是高低相間分布的，且以赤 道為軸南北對稱分布。而風帶的分布是以赤道為軸南北對稱分布的，即南北半球的信風帶 西風帶和極

14、地東風帶。各氣壓帶的高低性質(zhì)主要取決于各氣壓帶氣流在垂直方向上的運動方 式，即上升和下沉，凡盛行下沉氣流的區(qū)域，必定為高氣壓帶，而盛行上升氣流的地區(qū)，則 為低氣壓帶。七個氣壓帶中，三個低壓帶，四個高壓帶。關(guān)于風向的確定，主要依據(jù)高低氣 壓的相對位置和風帶所在的半球（南或北），因為風總是由高壓區(qū)流向低壓區(qū)，并在地轉(zhuǎn)偏向 力的作用下形成的。高壓帶一定是風的輻散區(qū)，而低壓帶一定是風的輻合地。4種類分布氣壓帶分布氣壓帶按照地理位置，從赤道向兩極依次分為：赤道低壓帶（分布在赤道附近），副熱帶高壓帶 （南北緯30度附近）,副極地低壓帶（南北緯60度附近）.極地高壓帶（南北極點附近）.赤道低氣壓帶在赤道及其

15、兩側(cè)，是太陽高度角最大的地帶，這里受太陽光熱最多，地面增溫也高，接 近地面的空氣受熱膨脹上升，空氣減少，氣壓降低。這樣在南北緯5之間的地區(qū)，就形成 了一個低氣壓帶一一赤道低氣壓帶。副熱帶高氣壓帶由赤道低氣壓帶上升的氣流，由于氣溫隨高度而降低，空氣漸重，在距地面4-8公里處 大量聚集，轉(zhuǎn)向南北方向擴散運動，同時還受重力影響，故氣流邊前進，邊下沉，各在南北 緯30附近沉到近地面，使低空空氣增多，氣壓升高，形成了南北兩個副熱帶高氣壓帶， 它是因為空氣聚積，由由動力原因形成的，屬暖性高壓。極地高氣壓帶在地球南北兩極及其附近是緯度最高的地區(qū)，這里的太陽高度角最小，接受的太陽光熱 也最少，終年低溫，空氣冷

16、重下沉，地面空氣多，氣壓較高，形成南北兩個極地高氣壓帶， 它是由熱力原因形成的冷高壓。為了區(qū)別以上兩個高壓，需要指出在一般條件下，氣溫高的地方，因近地面大氣受熱膨 脹，到高空堆積起來，使高空空氣密度增大，那里的氣壓比同一水平面上周圍的氣壓都高， 形成高氣壓，于是空氣便從高氣壓向周圍氣壓低的地方擴散，這樣氣溫高的地方，空氣質(zhì)量 就減少了，地面上隨承受的壓力就減低，形成低氣壓；氣溫低的地方空氣收縮下沉，高空空 氣密度減小，形成低氣壓，這是周圍的空氣就會來補充，使氣溫低的地方空氣柱的大氣質(zhì)量 增多，地面氣壓因而增高，成氣壓帶為高氣壓。所以近地面空氣受熱，氣壓下降，空氣冷卻，氣壓升高。高空氣壓的高低與

17、 地面氣壓經(jīng)常是相反的。因為氣溫高的地方，空氣上升后在高空堆積，密度增大，形成高壓； 氣溫低的地方，空氣下降后，在高空密度減小形成低壓。這是由于熱力原因形成空氣中的高 壓和低壓。副極地低氣壓帶這個氣壓帶在南北緯60附近，由于這個地帶處于副熱帶高氣壓帶和極地高氣壓帶之 間，是一個相對的低壓帶。這樣，在假設(shè)不自轉(zhuǎn)的地球上，就形成了上述的七個氣壓帶。5行成原因地球上不同緯度地區(qū)所得到的太陽輻射是不同的。因而氣溫的高低也隨緯度而變化，同 時氣壓也跟著變化。輻射越強，氣溫越高；輻射越弱，氣溫越低。緯度越低，氣溫越高；緯度越高，氣溫越低。氣溫越低，氣壓越高；氣溫越高，氣壓越低。大氣總是由氣壓高的地方，吹向氣壓低的地方，從而在地球上形成不同的氣壓帶和風帶。6相關(guān)影響空氣