第二章大气环流与气候 大气科学基础培训知识班课件.pptVIP

气候学概论;本章重点;第二章 大气环流与气候;第二章 大气环流与气候; 环流是大气的基本特征，它是气候形成基本因子之一。大气中动量、热量和水分等物理量的输送和平衡都与大气环流有关。在全球和区域性的气候形成和气候变化的研究中，凡是涉及到动力学和热力学过程的，都离不开大气环流。本章主要讨论一般大气环流形成机制及其对气候形成的影响。;第二章 大气环流与气候;大气环流形成的基本因子; 大气环流形成和维持的基本能源来自于太阳辐射的变化。大气吸收太阳辐射、地面辐射和地球给予的其他能量，同时大气也向外放射长波辐射。但是大气吸收和向外辐射的能量差额的分布与维度有关。 地气系统来说：35oS-35oN吸收辐射大于射出辐射，有辐射盈余，大于35o的高纬则辐射净亏损。 地表辐射收支：南北纬40o之间是辐射净收入区，在40o以外的高纬为辐射净支出区。;;Equator;;二、地???自转作用; 地转偏向力的特点;哈得莱环流圈(　Hadley cell );中纬度环流（Ferrel Cell） 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，而在高空一部分流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。 ;极地环流 （Polar Cell） 极地环流形成在极地到60°～65°之间。极地空气极端寒冷，堆积形成极地下层的极地高压。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。 来自副热带高压带和极地高压带的南、北两股气流在副极地低压带处辐合上升，其中一股由高空返回极地，在地转偏向力的作用下形成与低层相反的气流，从而形成了极地与60°～65°间的闭合环流，称为极地环流。;三风四带 ;;三、地表性质的影响;1 海陆分布 海洋和陆地的热力性质差异很大。夏季，陆地形成相对热源，海洋形成相对冷源；冬季则相反。这种冷热源分布直接影响海陆间的气压分布。具体表现为： 海陆分布对大气活动中心（在低层）的影响 海陆分布对西风带高空环流形势（在高层）的影响 ; 海陆分布对大气活动中心的影响 由于海陆差异的作用，平均海平面气压场环流分布表现为沿着纬圈方向的不均匀性，即气压分布的带状分布遭到破坏，而且呈现出一个个巨大的闭合性高、低压系统（冬季：大陆生成高压，海洋生成低压；夏季：大陆生成低压，海洋生成高压），统称为大气活动中心（分为：永久性的活动中心和半永久性的活动中心）。 ;北半球冬季： 亚洲大陆冷高压（亦可称为蒙古冷高压或西伯利亚冷高压） 北美冷高压 太平洋副热带高压 百慕大高压（北大西洋） 阿留申群岛低压 冰岛低压 ;July 北半球夏季： 太平洋副热带高压 大西洋副热带高压 亚洲低压（印度热低压） 北美低压 冰岛低压没消失 ;;;海平面平均气压场特征;;;;海陆分布对西风带高空环流形势的影响 北半球的海陆都是东西相间分布，大洋西岸（大陆东岸）和大洋东岸（大陆西岸）的气温和环流形势在中纬西风带的影响下分布是完全不同的。（使平直的西风带出现了行星波尺度的槽脊，并且冬夏大陆东西岸出现不同的槽脊 ） ;大陆东岸;;; 2、地形因子的影响-青藏高原等大地形的作用 地形起伏对大气环流的影响是相当显著的，尤其是高大山脉和大高原的影响更加明显。其影响包括： 动力作用 热力作用; 动力作用 动力作用使得气流到达高大山脉和大高原时产生绕行、分支或者爬越，同时使气流的速度发生变化，在迎风坡和背风坡形成弱风区。好比西风气流在青藏高原大地形的作用下绕行形成北脊（新疆脊）南槽（孟加拉湾低槽）。;;热力作用 大地形对大气环流有着明显的热力作用。例如，青藏高原在夏季是一个热源，由于加热作用在底层形成一个热低压，产生较强的上升气流，从而在对流层上层形成一个暖高压（南亚高压），形成一个向南的气压梯度，使得高空气流从青藏高原向南流向赤道地区，在低纬地区上空下沉，下沉气流在低空又由南向北流向青藏高原，从而形成一个闭合的经圈环流，称为南亚季风环流，它与Hadley环流相反。冬季相反。; 海陆和地形的共同作用，不仅使低层大气环流变得复杂，而且 也使中高层的大气环流又在特定地区出现平均槽、脊的趋势！; 通过这小节可以看出： 太阳辐射是大气环流的能源。由于辐射南北分布不均，使气流自赤道附近上升并在高层向南向北流动，流动的空气在地转偏向力的作用