《氣象學(xué)與氣候?qū)W教學(xué)》6周一

課堂練習(xí)：已知30°N某處850hPa等壓面上兩等高線之間的距離450km,并且850hPa和500hPa之間氣層的平均溫度梯度為1°C/100km,梯度方向指南方。試問500hPa上的地轉(zhuǎn)風(fēng)速是多少，風(fēng)向如何？450km14801500溫度梯度朝南，南高北低，熱成風(fēng)朝東，又850hPa地轉(zhuǎn)風(fēng)朝東，因此500hPa地轉(zhuǎn)風(fēng)朝東Vg850VT編輯ppt大氣環(huán)流編輯ppt大氣環(huán)流：地球大氣較大空間范圍、較長時(shí)間尺度上的空氣流動(dòng)，及其對(duì)地球大氣熱量、動(dòng)量、能量和水汽的全球輸送形成的主要因子太陽輻射地球自轉(zhuǎn)地表性質(zhì)：海陸差異、地形起伏編輯ppt太陽輻射地球各緯度所接受的太陽輻射強(qiáng)度不同，高低緯度之間存在溫度差異，形成南北之間的氣壓梯度，引起大氣運(yùn)動(dòng)。假設(shè)：1、地球表面統(tǒng)一被水覆蓋（排除海陸熱力差異以及地形作用）2、太陽始終直射赤道（排除輻射的季節(jié)差異）3、地球不旋轉(zhuǎn)（排除科氏力對(duì)風(fēng)的影響）編輯pptHadley單圈環(huán)流編輯ppt刪除第3條假設(shè)，考慮地球自轉(zhuǎn)作用——地轉(zhuǎn)偏向力編輯ppt三圈環(huán)流：低緯Hadley環(huán)流中緯Ferrel環(huán)流高緯極地環(huán)流四個(gè)氣壓帶：赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、副極地低壓帶、極地高壓帶四個(gè)風(fēng)帶：赤道無風(fēng)帶、東北信風(fēng)帶、盛行西風(fēng)帶、極地東風(fēng)帶對(duì)于高空，風(fēng)帶是：西風(fēng)、東風(fēng)、西風(fēng)的分布？？編輯ppt刪除第1條假設(shè)，考慮海陸熱力差異——高空和地面高空，冬季，海洋溫度比陸地高，空氣流經(jīng)海洋溫度升高，流經(jīng)大陸溫度降低。根據(jù)壓高公式，大陸東岸有低壓槽，西岸有高壓脊。使得高空的西風(fēng)氣流有南北擺動(dòng)的波狀氣流地面，冷的表面有利于形成高氣壓，暖的表面有利于形成低氣壓編輯ppt考慮地形起伏氣流受到地形阻礙，會(huì)以爬坡流和繞流的形式通過地形。青藏高原相對(duì)四周大氣來說，夏季是熱源，冬季是冷源。青藏高原對(duì)中國東部地區(qū)的影響有動(dòng)力作用，也有熱力作用。研究表明，地形高度存在一個(gè)臨界值，大致在1500m。高于1500m，氣流以繞行為主。低于1500m，氣流可以怕越山坡。對(duì)于大地形迎風(fēng)側(cè)空氣輻合，高壓脊背風(fēng)側(cè)空氣輻散，低壓槽編輯ppt無論冬夏低緯為深厚東風(fēng)中緯為深厚西風(fēng)高緯為淺薄東風(fēng)北半球冬季北半球夏季U，東西向的風(fēng)，西風(fēng)為正值編輯ppt對(duì)流層的中上層，除赤道地區(qū)有東風(fēng)外，各緯度幾乎是一致的西風(fēng)，且西風(fēng)跨越的緯距隨高度增加。機(jī)理在于熱成風(fēng)。編輯ppt平均經(jīng)圈環(huán)流：V，W，南北垂直向的風(fēng)，南風(fēng)、朝上為正值低緯環(huán)流：Hadley環(huán)流，直接熱力環(huán)流中緯環(huán)流：Ferrel環(huán)流，間接熱力環(huán)流高緯環(huán)流：極地環(huán)流，直接熱力環(huán)流1、無論冬夏，對(duì)流層中層是一個(gè)弱的風(fēng)速中心，低緯經(jīng)向風(fēng)強(qiáng)，高緯弱2、經(jīng)向風(fēng)遠(yuǎn)小于緯向風(fēng)，大氣運(yùn)動(dòng)以東西向?yàn)橹?，但是?jīng)向運(yùn)動(dòng)對(duì)空氣的溫度、濕度南北交換有重要作用編輯ppt平均水平環(huán)流：緯向環(huán)流受到擾動(dòng)后發(fā)展起來的槽、脊和高、低壓環(huán)流1月(冬季)對(duì)流層中上層（500hPa）平均水平環(huán)流：冬三夏四東亞大槽，北美大槽，歐洲淺槽等高線密集，槽脊強(qiáng)度大，大槽處的平均風(fēng)速較大，可達(dá)20~25m/s編輯ppt7月(夏季)東亞大槽東移，北美大槽，歐洲西岸，貝加爾湖上空淺槽等高線系數(shù)，槽脊弱，低壓槽的平均風(fēng)速達(dá)到10~14m/s編輯ppt極地上空全年被低壓占據(jù)，低緯度地區(qū)上空全年都有高壓存在。冬季，繞極地的渦旋擴(kuò)大范圍，強(qiáng)度增加。夏季，低緯度的副熱帶高壓向北伸展，范圍擴(kuò)大，強(qiáng)度增強(qiáng)冬季夏季編輯ppt對(duì)流層低層平均水平環(huán)流：高低壓系統(tǒng)北半球冬季，主要活動(dòng)中心是兩個(gè)低壓和幾個(gè)高壓。低壓：一個(gè)是阿留申低壓，與高空東亞大槽相對(duì)應(yīng)；另一個(gè)是冰島低壓，與北美大槽相對(duì)應(yīng)。高壓：西伯利亞高壓、北美高壓、太平洋高壓和大西洋高壓。前兩個(gè)為冷高壓，后兩個(gè)為副熱帶高壓。南半球夏季，高緯度帶內(nèi)，盛行西風(fēng)低壓：澳大利亞、南美洲和非洲南部大陸高壓：南太平洋、印度洋和南大西洋副熱帶高壓。1月編輯ppt夏季與冬季的最突出的差別是冬季大陸上的兩個(gè)冷高壓在夏季變成了兩個(gè)熱低壓：亞洲低壓和北美低壓。阿留申低壓和冰島低壓在夏季雖仍存在，但比冬季弱得多。副熱帶高壓夏季顯著北移，海上的兩個(gè)副熱帶高壓變得非常強(qiáng)大。南半球冬季，高緯度帶內(nèi)，盛行西風(fēng)，范圍擴(kuò)大。海洋上的高壓與大陸上的高壓基本連成一個(gè)高壓帶編輯ppt在高低空及中高低緯均可出現(xiàn)，一般長幾千km，寬幾百km，厚幾km。低空急流V≥12m/s高空急流V≥30m/s急流（Jetstream）：

指強(qiáng)而狹窄的氣流帶。是風(fēng)場(chǎng)上的一個(gè)突出特征。編輯ppt低空急流

對(duì)流層低層(1-3km)中低緯地區(qū)，風(fēng)速12-30m/s，風(fēng)向多是西南、偏南、東南、偏東。

低空急流作用:輸送較多的水汽，形成穩(wěn)定的水汽輻合，引起大范圍的上升運(yùn)動(dòng)，為對(duì)流提供有力的熱力環(huán)境，并延長對(duì)流活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間。

我國西南低空急流易造成春季連陰雨天氣、有利于夏季梅雨等持續(xù)性降水天氣編輯ppt急流區(qū)大多與對(duì)流層上層水平溫度梯度很大的鋒區(qū)相對(duì)應(yīng)（熱成風(fēng)效應(yīng)）高空急流（對(duì)流層上層或平流層中）——溫帶急流、副熱帶急流、熱帶東風(fēng)急流

由于鋒區(qū)附近溫度水平梯度最大，根據(jù)熱成風(fēng)原理，在行星鋒區(qū)附近，西風(fēng)風(fēng)速隨高度增大也最快。編輯ppt水平風(fēng)速切變，△u/△y約5m/s/100km。

垂直風(fēng)速切變，△u/△z約5~10m/s/km。

編輯pptⅠ溫帶（極鋒）西風(fēng)急流：與中高緯行星鋒區(qū)對(duì)應(yīng)，位置不穩(wěn)定，冬40-60oN，夏70oN，300hPa附近，平均風(fēng)速45-55m/s。Ⅱ副熱帶西風(fēng)急流：與中低緯行星鋒區(qū)相聯(lián)系，形成于副高北緣，冬25-32oN，夏北移10-15o；平均高度11-13km。中心平均風(fēng)速：冬60m/s，夏較弱。

編輯ppt冬季副熱帶急流軸平均位置及極鋒急流活動(dòng)地帶

極鋒急流的位置逐日變化很大，副熱帶急流位置穩(wěn)定少變。編輯ppt急流入口：由于氣壓梯度力大于科氏力，入口風(fēng)速北偏，1處有強(qiáng)輻合，2處有弱輻散急流出口：由于氣壓梯度力小于科氏力，出口風(fēng)速南偏，3處有強(qiáng)輻散，4處有弱輻合編輯ppt對(duì)于常見的一般情況，比如氣旋性彎曲急流帶，一般急流入口輻合，急流出口輻散在急流入口區(qū)，由于高空輻合，造成空氣下沉，在地面形成高壓，天氣易晴朗在急流出口區(qū)，由于高空輻散，造成空氣上升，在地面形成低壓，天氣易陰雨編輯ppt熱帶東風(fēng)