气象学与气候学ppt课件

1、Meteorology and Climatology下页下页章章节节 4-4 4-4 大气环流大气环流一、大气环流的概述一、大气环流的概述二、影响大气环流的要素二、影响大气环流的要素三、大气环流的平均情况三、大气环流的平均情况四、急流四、急流五、大气环流的变化五、大气环流的变化 Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页 一、大气环流的概一、大气环流的概述述一大气环流：一大气环流： 具有行星尺度、规模比较大的空气运动。具有行星尺度、规模比较大的空气运动。 即有平均情况也有瞬时情况，并代表全球大即有平均情况也有瞬时情况，并代表全球大 气的根本运动情况气的根本

2、运动情况 大范围的大气运动形状大范围的大气运动形状Meteorology and Climatology章章节节上页上页二大气环流的尺度：二大气环流的尺度：名名 称称 程度尺度程度尺度 活动时间活动时间 例例 子子大环流大环流 2000km 2000km 一周一周 东风波、西风东风波、西风带带中间环流中间环流 2000-200 2 - 3 2000-200 2 - 3天天 季风、气旋、季风、气旋、反气旋反气旋中环流中环流 200-2 1 天天 地方性风地方性风 山谷风、海山谷风、海陆风陆风小环流小环流 2km 12 2km 12小时小时Meteorology and Climatology下页

3、下页章章节节上页上页二、影响大气环流的要素二、影响大气环流的要素 一太阳辐射一太阳辐射二地球自转产生的地转偏向力二地球自转产生的地转偏向力1、海陆分布、海陆分布2、地形、地形最根本的因子最根本的因子三地表性质作用三地表性质作用Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页(一一)太阳辐射太阳辐射假设条件：假设条件： 1、地表性质是均匀的、地表性质是均匀的 2、地球不自转、地球不自转不思索地转偏向力不思索地转偏向力 对大气运动的影响对大气运动的影响3、太阳直射点不挪动、太阳直射点不挪动单一单一(热力热力)的环流圈的环流圈消除海陆及地形的影响消除海陆及地形的影响Me

4、teorology and Climatology下页下页章章节节上页上页l太阳辐射对地气系统的加热不均是大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缘由，而高气产生大规模运动的根本缘由，而高低纬间的热量收支不平衡是产生和维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。持大气环流的直接原动力。l地气系统的辐射差额地气系统的辐射差额Rsl350N350S Rs0 净得能量区净得能量区l350N以北、以北、 350S以南以南 Rs0 净得能净得能量区量区Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页二地球自转作用二地球自转作用假设条件：假设条件

5、：1、地表是均匀的、地表是均匀的 消除海陆分布及地形的影响消除海陆分布及地形的影响2、太阳直射点不挪动、太阳直射点不挪动三圈环流及气压带风带三圈环流及气压带风带Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页 行星风系三风四带行星风系三风四带 由于三圈环流的构成，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 流根本不发生偏转。 特点：因对流剧烈，云多，降水多，多对 流雨。Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页 副热带高压带：副热带高压带：3030N(S)N(S) 成因

6、：赤道上空流动的空气在此堆积而致成因：赤道上空流动的空气在此堆积而致 特点：气流下沉，多晴天，空气枯燥，沙特点：气流下沉，多晴天，空气枯燥，沙 漠多。漠多。副极地低压带：副极地低压带：6060N(S)N(S) 成因：中纬来的西风与极地流来的偏东风成因：中纬来的西风与极地流来的偏东风 相遇，构成锋面而致。相遇，构成锋面而致。 特点：气旋多。特点：气旋多。Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页极地高压带：极地高压带：9090N(S)N(S) 成因：空气冷却下沉而致。成因：空气冷却下沉而致。 特点：气温低，空气层结稳定特点：气温低，空气层结稳定信风带信风带:0

7、 30:0 30N(S)N(S) 成因：从副热带高压带吹向赤道低压带成因：从副热带高压带吹向赤道低压带 的风，遭到地球地转偏向力的影的风，遭到地球地转偏向力的影 响，北半球偏成东北风，南半球响，北半球偏成东北风，南半球 那么偏成东南风。那么偏成东南风。 特点：风向、风速根本是稳定的特点：风向、风速根本是稳定的Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页西风带：西风带：3030N(S) 60N(S) 60N(S)N(S) 成因：从副热带高压带吹向极地的气流在地成因：从副热带高压带吹向极地的气流在地转转 偏向力的作用下，北半球构成西南风，偏向力的作用下，北半球构成

8、西南风， 南半球而构成西北风。南半球而构成西北风。 特点：暖湿气流北上或南下，多锋面和气旋。特点：暖湿气流北上或南下，多锋面和气旋。 极地东风带：极地东风带：6060N(S) 90N(S) 90N(S)N(S) 成因：空气从极地高压带吹向副极地低压带，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，北半球偏成东北受地转偏向力的作用，北半球偏成东北 风，南北半球那么偏成东南风。风，南北半球那么偏成东南风。 特点：空气温度极低特点：空气温度极低Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页气压带的成因及属性气压带的成因及属性气压带名称气压带名称成因成因

9、温压场温压场特征特征气流运气流运动方向动方向温湿温湿属性属性赤道低压带赤道低压带热力热力 热低压热低压上升上升湿热湿热副热带高压带副热带高压带 动力动力 暖高压暖高压下沉下沉干热干热副极地低压带副极地低压带 动力动力 冷低压冷低压上升上升湿冷湿冷极地高压带极地高压带热力热力 冷高压冷高压下沉下沉干冷干冷Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页赤道低压带赤道低压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带纬纬 度度9090603003060500 10001500

10、2000年降水量年降水量mmNS低压控制降水多低压控制降水多高压控制降水少高压控制降水少全球降水量随纬度的分布曲线全球降水量随纬度的分布曲线Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页由于地球的公转，太阳直射点随季由于地球的公转，太阳直射点随季节南北挪动。节南北挪动。导致行星风带、气压带发生季节性导致行星风带、气压带发生季节性挪动挪动Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页

11、上页小结小结假假设设地表是均匀的地表是均匀的地球不自转地球不自转条件条件1 1：太阳辐射不均：太阳辐射不均程度气压梯度力程度气压梯度力单一环流圈单一环流圈条件条件2 2：地球自转：地球自转地转偏向力的作用地转偏向力的作用三圈环流和三圈环流和风带气压带风带气压带条件条件3 3：地球公转：地球公转太阳直射点的挪动太阳直射点的挪动气压带风带的挪动气压带风带的挪动Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页三地表性质作用三地表性质作用1 1、海陆热力差别作用、海陆热力差别作用由于海陆本身的物理性质的不同，使得同一由于海陆本身的物理性质的不同，使得同一纬度纬度 的海陆间

12、存在着热力差别。的海陆间存在着热力差别。冬季：陆地冬季：陆地冷源冷源 海洋海洋热源热源夏季：陆地夏季：陆地热源热源 海洋海洋冷源冷源Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页海陆热力差别对大气环流影响海陆热力差别对大气环流影响p对近地面环流的影响对近地面环流的影响使完好的气压带使完好的气压带断裂，构成闭合的高压和低压。断裂，构成闭合的高压和低压。p对高空环流的影响对高空环流的影响波状环流槽脊波状环流槽脊p是季风环流构成的重要要素是季风环流构成的重要要素Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页2、地形对大气环流的影响、地形

13、对大气环流的影响1 1动力作用动力作用 爬流作用爬流作用 绕流作用绕流作用2 2热力作用热力作用Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页三、大气环流平均情况三、大气环流平均情况一平均纬向环流一平均纬向环流东、西风带东、西风带特点：特点：1 1、高纬地域、高纬地域极地东风带极地东风带2 2、中纬地域、中纬地域盛行西风带盛行西风带3 3、低纬地域、低纬地域热带东风带信风带热带东风带信风带Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页二平均经圈环流二平均经圈环流三圈环流三圈环流是指南北向沿经圈的垂直剖面上，由是指南北向沿经圈的垂直

14、剖面上，由风速的平均南、北分量和垂直分量构风速的平均南、北分量和垂直分量构成的平均环流圈。成的平均环流圈。在大气运动满足静力平衡和准地转平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衡条件下，风速的南北分量和垂直分量都很小。量都很小。经圈环流比纬圈环流要弱得多。经圈环流比纬圈环流要弱得多。Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页l低纬环流圈直接热力环流圈、 正圈环流哈得莱环流圈l中纬环流圈间接热力环流圈、逆圈环流费雷尔环流圈l高纬环流圈直接热力环流圈、正圈环流极地环流圈Meteorology and Climatology下页下页章章节

15、节上页上页三平均程度环流三平均程度环流l是指纬向环流遭到扰动海陆分布、地形是指纬向环流遭到扰动海陆分布、地形等作用构成的槽、脊和高、低压环流。等作用构成的槽、脊和高、低压环流。l高空环流高空环流波状环流槽、脊相间波状环流槽、脊相间l地面环流地面环流闭合的高压、低压闭合的高压、低压Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页大气活动中心大气活动中心l冬夏在海陆出现的闭合的高低压中心冬夏在海陆出现的闭合的高低压中心l永久性的：年年存在的海上四个永久性的：年年存在的海上四个l 太平洋太平洋:阿留申低压、夏威夷高压阿留申低压、夏威夷高压l 大西洋大西洋:冰岛低压、亚速

16、尔高压冰岛低压、亚速尔高压l半永久性的：随季节出现的陆地上的四个半永久性的：随季节出现的陆地上的四个l 亚洲亚洲:蒙古高压、印度低压蒙古高压、印度低压l 美洲美洲:北美高压、北美低压北美高压、北美低压Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页n南半球南半球4040S S以南，无论冬夏，等压线根本以南，无论冬夏，等压线根本上呈纬向分布，而上呈纬向分布，而4040S S以南：以南：n冬季高压带环绕全球冬季高压带环绕全球n夏季陆地是低压、海洋是高压夏季陆地是低压、海洋是高压Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页二高空的环流情

17、况二高空的环流情况 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，取而代之的是槽脊方式。 1、冬季：等高线密，三槽三脊 2、夏季：等高线稀，四槽四脊 Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页将地面和高空同时辰的气压图相对照：将地面和高空同时辰的气压图相对照： 蒙古高压位于东亚大槽后的下方，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。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。冰岛低压位于北美槽前的下方。Meteorology and Climatolog

18、y下页下页章章节节上页上页四、急流四、急流1 1、定义：是指高空风速大于、定义：是指高空风速大于30m/s30m/s的狭窄的狭窄 强风带，其位置和范围根本与锋强风带，其位置和范围根本与锋 区相对应。区相对应。2 2、分布：、分布： 温带极锋、北支急流温带极锋、北支急流 副热带南支急流副热带南支急流 热带东风急流热带东风急流Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页总结：总结：l大气环流以三风四带纬向环流为主，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，同时也存在着经向环流，但比纬向环流弱，这是大气环流的根本规律。这是大气环流的根本规律。l纬向环流中包含着经圈环流，纬向主流上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。又叠加着涡旋运动。Meteorology and Climatology下页下页章章节节上页上页五、大气环流的变化五、大气环流的变化 一长期变化： 主要经过西风带的槽脊及副热带高压的强度、位置的季节变化而表达的 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