《气象学与气候学》PPT课件.pptVIP

2019/8/7,1,4-4 大气环流,一、大气环流的概述 二、影响大气环流的因素 三、大气环流的平均状况 四、急流 五、大气环流的变化,2019/8/7,2,一、大气环流的概述,（一）大气环流： 具有行星尺度、规模比较大的空气运动。 即有平均状况也有瞬时状况，并代表全球大 气的基本运动状况 大范围的大气运动状态,2019/8/7,3,（二）大气环流的尺度：,名 称 水平尺度 活动时间 例 子,大环流 2000km 一周 东风波、西风带,中间环流 2000-200 2 - 3天 季风、气旋、反气旋,中环流 200-2 1 天 地方性风 （山谷风、海陆风）,小环流 2km 12小时,2019/8/7,4,二、影响大气环流的因素,（一）太阳辐射,（二）地球自转产生的地转偏向力,1、海陆分布,2、地形,最基本的因子,（三）地表性质作用,2019/8/7,5,(一)太阳辐射,假设条件： 1、地表性质是均匀的 2、地球不自转不考虑地转偏向力 对大气运动的影响 3、太阳直射点不移动,单一(热力)的环流圈,消除海陆及地形的影响,2019/8/7,6,太阳辐射对地气系统的加热不均是大气产生大规模运动的根本原因，而高低纬间的热量收支不平衡是产生和维持大气环流的直接原动力。 地气系统的辐射差额（Rs） 350N350S Rs0 净得能量区 350N以北、 350S以南 Rs0 净得能量区,2019/8/7,7,（二）地球自转作用,假设条件： 1、地表是均匀的 消除海陆分布及地形的影响 2、太阳直射点不移动,三圈环流及气压带风带,2019/8/7,8,行星风系（三风四带）,由于三圈环流的形成，产生了近地面上相 应的气压带和风带，即三风四带。 赤道低压带：5N5S 成因：空气受热上升而致。因A小，气 流基本不发生偏转。 特点：因对流强烈，云多，降水多，多对 流雨。,2019/8/7,9,副热带高压带：30N(S),成因：赤道上空流动的空气在此堆积而致 特点：气流下沉，多晴天，空气干燥，沙 漠多。 副极地低压带：60N(S) 成因：中纬来的西风与极地流来的偏东风 相遇，形成锋面而致。 特点：气旋多。,2019/8/7,10,极地高压带：90N(S),成因：空气冷却下沉而致。 特点：气温低，空气层结稳定 信风带:0 30N(S) 成因：从副热带高压带吹向赤道低压带 的风，受到地球地转偏向力的影 响，北半球偏成东北风，南半球 则偏成东南风。 特点：风向、风速基本是稳定的,2019/8/7,11,西风带：30N(S) 60N(S),成因：从副热带高压带吹向极地的气流在地转 偏向力的作用下，北半球形成西南风， 南半球而形成西北风。 特点：暖湿气流北上或南下，多锋面和气旋。 极地东风带：60N(S) 90N(S) 成因：空气从极地高压带吹向副极地低压带， 受地转偏向力的作用，北半球偏成东北 风，南北半球则偏成东南风。 特点：空气温度极低,2019/8/7,12,气压带的成因及属性,赤道低压带,热力,热低压,上升,湿热,副热带高压带,动力,暖高压,下沉,干热,副极地低压带,动力,冷低压,上升,湿冷,极地高压带,热力,冷高压,下沉,干冷,2019/8/7,13,低压控制降水多 高压控制降水少,全球降水量随纬度的分布曲线,2019/8/7,14,2019/8/7,15,2019/8/7,16,由于地球的公转，太阳直射点随季节南北移动。 导致行星风带、气压带发生季节性移动,2019/8/7,17,小结,假设,地表是均匀的,地球不自转,条件1：太阳辐射不均,水平气压梯度力,单一环流圈,条件2：地球自转,地转偏向力的作用,三圈环流和 风带气压带,条件3：地球公转,太阳直射点的移动,气压带风带的移动,2019/8/7,18,（三）地表性质作用,1、海陆热力差异作用 由于海陆本身的物理性质的不同，使得同一纬度 的海陆间存在着热力差异。 冬季：陆地冷源 海洋热源 夏季：陆地热源 海洋冷源,2019/8/7,19,海陆热力差异对大气环流影响,对近地面环流的影响使完整的气压带断裂，形成闭合的高压和低压。 对高空环流的影响波状环流（槽脊） 是季风环流形成的重要因素,2019/8/7,20,2、地形对大气环流的影响,（1）动力作用 爬流作用 绕流作用 （2）热力作用,2019/8/7,21,三、大气环流平均状况,（一）平均纬向环流东、西风带 特点： 1、高纬地区极地东风带 2、中纬地区盛行西风带 3、低纬地区热带东风带（信风带）,2019/8/7,22,（二）平均经圈环流三圈环流,是指南北向沿经圈的垂直剖面上，由风速的平均南、北分量和垂直分量构成的平均环流圈。 在大气运动满足静力平衡和准地转平衡条件下，风速的南北分量和垂直分量都很小。 经圈环流比纬圈环流要弱得多。,2019/8/7,23,低纬环流圈直接热力环流圈、 正圈环流（哈得莱环流圈） 中纬环流圈间接热力环流圈、逆圈环流（费雷尔环流圈） 高纬环流圈直接热力环流圈、正圈环流（极地环流圈）,2019/8/7,24,（三）平均水平环流,是指纬向环流受到扰动（海陆分布、地形等作用）形成的槽、脊和高、低压环流。 高空环流波状环流（槽、脊相间） 地面环流闭合的高压、低压,2019/8/7,25,大气活动中心,冬夏在海陆出现的闭合的高低压中心 永久性的：常年存在的（海上四个） 太平洋:阿留申低压、夏威夷高压 大西洋:冰岛低压、亚速尔高压 半永久性的：随季节出现的（陆地上的四个） 亚洲:蒙古高压、印度低压 美洲:北美高压、北美低压,2019/8/7,26,南半球40S以南，无论冬夏，等压线基本上呈纬向分布，而40S以南： 冬季高压带环绕全球 夏季陆地是低压、海洋是高压,2019/8/7,27,（二）高空的环流状况,高空受地面影响小，因此地面上的高低 压闭合中心，在高空已不存在，取而代之的 是槽脊形式。 1、冬季：等高线密，三槽三脊 2、夏季：等高线稀，四槽四脊,2019/8/7,28,将地面和高空同时刻的气压图相对照：,蒙古高压位于东亚大槽后的下方， 北美高压位于北美槽后的下方。 阿留申低压位于东亚槽前的下方 冰岛低压位于北美槽前的下方。,2019/8/7,29,四、急流,1、定义：是指高空风速大于30m/s的狭窄 强风带，其位置和范围基本与锋 区相对应。 2、分布： 温带（极锋、北支）急流 副热带（南支）急流 热带东风急流,2019/8/7,30,2019/8/7,31,总结：,大气环流以三风四带（纬向环流）为主，同时也存在着经向环流，但比纬向环流弱，这是大气环流的基本规律。 纬向环流中包含着经圈环流，纬向主流上又叠加着涡旋运动。,2019/8/7,32,五、大气环流的变化,（一）长期变化： 主要通过西风带的槽脊及副热带高压的强度、位置的季节变化而体现的 1、冬季环流 特征：风带、气压带南移 高空：西风带、南北急流 低空：地面：蒙古高压、北美高压 海洋：阿留申低压、冰岛低压 副热带高压：南移、强度弱,2019/8/7,33,2、夏季环流,特征：风带、气压带北移 高空：西风带北移、两支急流 低空：地面：印度低压、北美低压 海洋：亚速尔高压、西太平洋高压 副高：北移、强度大,2019/8/7,34,（二）短期变化,高空西风带中经向环流和纬向环流的交替 变化 经向环流：西风带中槽脊南北振幅大，冷暖 空气交换强 纬向环流：西风带平直，冷暖空气交换弱 经向转向纬向：天气稳定，西风平直 纬向转向经向：冷空气南下，产生