天气学原理——大气环流ppt课件.pptx

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1、第二章大气环流本章目录大气环流概论1经圈环流2极地环流3大气平均流场特征与季节转化4急流5东亚大气环流特征6我国大气环流概况和主要天气过程7中国气象局气象干部培训学院四川分院2.1大气环流概论一、大气环流的概念和尺度环流：空气沿一封闭的轨迹运动，或有沿着某一封闭轨迹循环运动的倾向。大气环流：将围绕地球的大气在全球范围展开的环流运动统称为大气环流。这种大范围的大气运动的基本状态，是各种不同尺度天气系统发生、发展和移动的背景条件。尺度：水平尺度：数千公里以上垂直尺度：10公里以上时间尺度：一至几天、一月、一季、半年、一年的直至多年平均的大气环流垂直方向上地球大气按照温度分层热层

2、外逸层自上而下五层：对流层、平流层、中间层、热层和外逸层二、驱动大气环流的根本动力和控制因子大气运动的根本能源是太阳辐射能。地球自转和公转使得太阳辐射能在地球表面的非均匀分布，在地球表面产生温度差异，这是大气环流的原动力。控制因子内部因子（大气本身）可压缩性连续性流动性水平尺度和垂直分布外部因子太阳辐射能地球表面摩擦作用海陆分布大地形三、热力环流原理由于下垫面受热不均，热的下垫面空气受热膨胀上升，冷处的下垫面空气收缩下沉，而形成的空气环流。高压高压低压低压热冷由于这种环流是因温度分布不均而产生的，所以称为热力环流2.2经圈环流一、极地赤道间的经向环流：一圈环流假设：①地表均

3、一（不存在地形）；②地球不自转；③太阳直射赤道太阳辐射随地理纬度的增高而减少，造成了赤道地区温度高，极地地区温度低。低纬度大气因加热膨胀上升，在高空流向高纬和极地，形成极地高压带；高纬度大气因冷却收缩下沉，在低空流向低纬和赤道，形成赤道低压带。在极地赤道间就构成了南北向的闭合环流，称为一圈环流。二、极地赤道间的经向环流：三圈环流与一圈环流的不同点：在考虑了地球自转的条件下，一圈环流模式将不会存在，大气环流将变得更复杂。主要原因：在存在相对于地球运动的时候，产生地转偏向力。北半球指向右，南半球指向左。与一圈环流的相同点：假定地表是均匀，即不考虑地形对大气环流的影响。1、热带环

4、流以北半球为例：当空气由赤道上空向极地流动时，它由于受到地转偏向力的作用逐渐向右偏。偏向力随纬度增高而加大，在纬度30°～35°处，气流与纬圈接近平行，空气在这里堆积下沉，导致地面气压升高，形成副热带高压带。地面气流分为两支，一支流向赤道，一支流向极地。流向赤道的一支形成闭合环流圈，称为热带环流。0°30°N30°S热带环流又称哈得来环流（HadleyCell），形成在赤道到30°~35°之间，是一个直接热力环流。热带环流又称信风一反信风环流。流向低层流向赤道的气流在地转偏向力的作用下，在北半球成为东北风，在南半球成为东南风，称为东北信风和东南信风。这两支信风到了赤道附近辐

5、合上升，在高空北半球吹西南风，在南半球吹西北风，称为反信风，所以这样由信风反信风构成的热带环流又称为信风（低空）—反信风（高空）环流。2、极地环流极地环流形成在极地到60°~65°之间，是一个直接热力环流。极地空气极端寒冷，气柱收缩下沉，冷空气在极地低层堆积形成极地高压。下层空气由极地高压流向赤道方向，在地转偏向力的作用下，北半球吹东北风，南半球吹东南风。在极地高压与副热带高压之间60°～65°附近相对的形成一低压，称为副极地低压带。3、中纬度环流中纬度环流形成在30°～60°之间。低层由极地流向低纬的空气与副热带下沉流向极地的空气在副极地地区相遇而辐合上升，在高空一部分流

6、向副热带上空与热带来的高空气流合并，一起下沉完成中纬度的间接环流。中纬度环流是由热带环流和极地环流强迫出来的间接环流。极锋急流副热带急流三圈环流动态图2.3极地环流极地特征地理位置：66.5°N以北为北极地区（北冰洋为主）66.5°S以南为南极地区（大陆为主）能量特征：大气在极地上空平均是净支出热量，所以极地是大气的冷源。研究意义：中、低纬度的热量通过平均经圈环流和大型涡旋不断向极地输送，大气在极地冷源上丧失热量形成冷空气，然后向南侵袭，影响中、低纬度的环流和天气，所以研究极地环流很有意义。极地涡旋断裂为两个闭合中心，一个在格陵兰西侧与加拿大之间，另外一个在亚洲的东北部。极

7、地是一个槽区（低压区）。一、1月份极地环流特征二、7月份极地环流特征7月份气压系统明显减弱，低中心在极点附近，低压中心的轴线几乎垂直。极地地区，地面图上多年平均气压是高压。1月（左图）和7月（右图）北极多年平均气压（百帕）三、极地边缘锋面气旋活跃北极的气旋活动，冬季主要发生在极地边缘，在大西洋和太平洋的北部边缘获得最大发展，因为这里北冰洋的北极气团与中纬度较暖的海洋气团之间存在巨大的温度差异，因此气旋活动也就频繁起来。但是就整个北半球而言，气旋活动最频繁的地带冬季平均在47ºN，夏季约在62ºN附近，由冬到夏移动1