《气候观测事实》PPT课件

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1、第四章气候观测事实太阳辐射是大气、陆地和海洋增温的主要能源，又是形成大气中的一切物理过程和物理现象的基本动力。由于太阳辐射能在地球表面上分布不均匀，结果引起不同气流，形成大气环流。一般所说的大气环流是指具有世界规模的、行星尺度的大气运动现象，即大气运行的基本状态。一、气象要素分布（一）、水平面的气象要素分布1、海平面温度场1月(a)和7月(b)平均海平面温度分布图(缪启龙根据NCEP/NCAR1971-2000年资料绘制)ab2、海平面气压场全球1月份(a)和7月份(b)1971-2000年的平均海平面气压图(单位为hPa)(缪启龙根据NCEP/NCAR1971

2、-2000年资料绘制)ab3、500百帕高度场北半球1月（a）和7月（b）500hPa等高面图4、200百帕高度场对流层上层(200hPa)平均环流图5.7北半球1月（a）和7月（b）200hPa等高面图（二）、环流的垂直结构大气运动可分解成沿纬圈的和沿经圈的两种基本状态。1、平均纬向环流图5.8平均纬向环流图（上为年平均，中为冬季，下为夏季）1、平均纬向环流图（a为年平均，b为1月，c为7月）(缪启龙根据CEP/NCAR1971-2000年资料绘制)hpaabc近地面的风带与气压带图2、平均经圈环流大气中许多物理量的输送与经圈环流密切相关，通过经圈环流可使大气运

3、动的动力和热力结构有机地联系在一起。由风速的南北分量和垂直分量在南北向垂直剖面上组成的环流圈称做经圈环流。平均经向环流圈（上为年平均，中为冬季，下为夏季）3、全球风场分布全球1月（a）和7月（b）地面风场（缪启龙根据1971-2000的NCEP资料绘制）abm/s二、大气环流的形成与维持通常，大气环流是以某种稳定的平均状态长期维持着，为什么大气环流会维持某种平均状态，这主要与控制大气环流状态的几个基本因子在长期作用下造成的。这些主要因子是太阳辐射、地球自转、地球表面不均匀（海陆、地形)、地面摩擦和大气本身的特殊尺度和物理特性。1、太阳辐射作用2、地球自转作用3、地

4、表性质的作用(1)海陆分布的影响(2)地形状况的影响地形起伏对大气环流的影响比较复杂，它包括动力作用和热力作用两个方面图5.12气流遇高地形时的受阻和爬行状况图5.13气流遇高地形时的分流状况4、地面摩擦的作用在自转的地球上，大气对地球表面的相对运动产生了摩擦作用，地面摩擦消耗大气的动能，阻滞大气的运动，对大气环流的形成和维持有重要影响。地球自西向东旋转，偏西风表示大气比地球表面转动得快，偏东风表示大气比地球表面转动得慢，这样，西风通过摩擦作用给予地球以角动量，有使地球自转加快的趋势；反之，亦可认为是地球通过摩擦作用有使西风运动减慢的趋势。与西风相反，东风通过摩擦

5、作用有使地球转动减慢的趋势，也可以说地球表面通过摩擦作用给予大气以角动量，角动量输送存在两种过程，一种是水平输送过程，一种是垂直输送过程，水平输送主要三、我国上空的急流急流是指一股强而窄的气流带，中心最大风速在对流层的上部必须大于或等于30米/秒，且沿急流轴线上可有一个或几个风速最大值中心。在我国上空的急流有三种不同类型的急流轴:其中主要是东亚副热带平均急流轴，它一年四季均存在，其次是中纬度温带平均急流轴，它只存在于冬半年。另外是夏季中南半岛上空的热带对流层东风于均急流轴，仅在我国华南地区出现。1、东亚副热带西风急流平均轴线副热带急流是东亚最强大的一支西风急流，故

6、又称为副热带西风急流。急流中心位于热带对流层顶与极地对流层顶的重叠处(或对流层顶的断裂处)，也就是说，急流轴高度大约在12公里左右。图5.14东亚副热带西风急流轴的季节位移2、东亚温带急流平均轴线东亚温带急流位于南北半球中、高纬度地区的上空，与极锋相联系，因而也称极锋急流，在东亚地区上空有二支温带急流(图5.l5)：一支为东亚高纬温带急流，位于50～60ºN，另一支为东亚中纬度温带急流，图5.1510月～5月东亚温带急流铀的平均位置3、热带东风急流轴线热带东风，急流又称赤道急流，位于副热带高压南部的对流层顶附近或平流层低层，夏季比冬季强得多。急流轴上平均风速约为2

7、5米/秒，最大风速可达50米/秒以上。四、季风1、季风的概念从季风的属性出发，不仅考虑风向的季节性变换，同时盛行气团以及相应的天气气候也引起变换。从季风的形成原因来考虑，就是把季风理解为是由于海、陆分布的热力差异所引起的海、陆间高低空环流相反方向的输送。2、世界季风的分布全球地面季风的地理分布（根据李建平等2003年的图改绘）（图中竖线、斜线及横线区域分别表示热带季风区、副热带季风区和温寒带季风区）3、　季风的形成因素1）、海、陆分布作用由于海、陆间的热力差异以及这种差异的季节变化，产生了季风。图5.16因海陆热力差异而引起的冬季风(a)和夏季风(b)图示2）、行

8、星风带季节