氣象科普|全球大氣環流

2021-02-25 中國氣象數據

地球表面的大氣,經常在廣闊的區域裡做相當穩定的氣流運行,有的規模較大,穩定運行的時間較長;有的規模較小,穩定運行時間較短。這種大範圍的大氣運行狀態,稱為大氣環流。

全球大氣環流是全球性空氣水平運動,即風的直接主導因素。

太陽每時每刻都把巨大的熱量投放到地球上。但是從赤道到極地的各區域,大氣熱量收支並不平衡:低緯度地區熱量收入多,支出少,高緯度地區熱量收入少,支出多。太陽給地球系統加熱的不均,導致地球大氣冷暖空氣大規模的經向運動。由於高空溫度低和地球自轉對運動氣流的偏向力的影響,赤道上升氣流在流向極地的過程中運動方向發生偏轉和下沉,在緯度30°左右下沉分為南北兩支氣流,形成緯度0°-30°間的一圈環流,稱為哈得來環流;其中一支流向極地的氣流在緯度50°左右與極地流向低緯度地區的冷空氣相遇而抬升,在高空又分成南北向的兩支氣流,形成了極地和中緯度地區的兩圈環流,分別稱為極地環流和費雷爾環流。

以上三圈環流大體上反映了全球大氣環流的最基本情況:赤道與兩極之間的溫差是引起和維持大氣環流的基本原因;地轉偏向力使赤道和兩極溫差所引起的南北向環流變得偏於東西環流,所以大氣環流的基本形式是以緯向氣流為主,並構成了行星風帶。

由於海陸分布和地形的影響,大氣環流的運行並不十分規則。大陸冬季是冷源,其上空形成龐大的冷高壓,如亞洲東部的西伯利亞高壓;而夏季大陸是熱源,其上空形成範圍廣闊的熱低壓。大洋中也存在一些常年性的高低氣壓系統,它們都會在一段時間和一定範圍內改變氣流原來的運行方向。有些地區又存在著大範圍隨季節改變的風系。這一切造成了大氣環流的曲折複雜性,但其本身又是大氣環流的組成部分。

大氣是一個整體,地面空氣的運動受著高空氣流引導。因此,在地球上的大部分地區,地面空氣運動產生的天氣和天氣系統,都是自西向東移動的。我國大部分地區,由於位於西風帶的領域裡,因此,影響我國的天氣系統總是自西向東移動的。

大氣環流是地表水、熱分布的調節系統。地球上各種氣候和天氣變化形成的主要因素就是大氣環流。

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