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24全球性大气环流

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  具有全球性的有规律的大气运动,通常称为大气环流。大气环流把热量和水汽从一个地区输送到另一个地区,从而使高低纬度之间、海陆之间的热量和水汽得到交换,调整了全球的水热分布,是各地天气变化和气候形成的重要因素。

三圈环流
  为了简化起见,假设大气是在均匀的地球表面上运动的。引起大气运动的因素是高低纬之间的受热不均和地转偏向力。下面以北半球为例,说明大气环流的情况。

(一)低纬环流 由图2.16可知,赤道地区上升的暖空气,在气压梯度力作用下,由赤道上空向北流向北极上空(南风);受地转偏向力影响,由南风逐渐右偏成西南风,流到北纬30°附近上空时偏转成了西风。这样,来自赤道上空的气流就不能再继续北流,而是变成自西向东运行了。由于赤道上空的空气源源不断地流过来,又不能继续北进,便在北纬30°附近上空堆积,产生下沉气流,致使近地面气压升高,形成副热带高气压带。
在近地面,在气压梯度力作用下,大气由副热带高气压带向南北流出。向南的一支流向赤道低压(北风),在地转偏向力影响下,由北风逐渐右偏成东北风,称为东北信风。东北信风与南半球的东南信风在赤道附近辐合上升。这样,在赤道与副热带地区之间便形成了低纬度环流圈。

(二)中纬环流与高纬环流 在近地面,从副热带高气压带向北流的一支气流,在地转偏向力作用下逐渐右偏成西南风,称为盛行西风。从极地高气压带向南流的气流(北风),在地转偏向力影响下逐渐右偏成东北风,称为极地东风。较暖的盛行西风与寒冷的极地东风在北纬60°附近相遇,形成锋面,称为极锋。暖而轻的气流爬升到冷而重的气流之上,形成了副极地上升气流。上升气流到高空,又分别流向南北。向南的一支气流在副热带地区下沉,于是在副热带地区与副极地地区之间构成了中纬度环流圈。向北的一支气流在北极地区下沉,于是在副极地与极地之间构成了高纬度环流圈。由于副极地上升气流到高空便向南北流出,致使近地面的气压降低,形成了副极地低气压带。
  在南半球,同样存在着低纬、中纬、高纬三个环流圈。由于南半球的地转偏向力使气流向左偏转,所以环流的方向与北半球不同。
  这样,在近地面,全球共形成7个气压带和6个风带。
  7个气压带即:赤道低气压带,南、北半球的副热带高气压带,南、北半球的副极地低气压带和南、北半球的极地高气压带。
  在气压带之间的风带为:南、北半球的低纬信风带,南、北半球的中纬西风带,南、北半球的极地东风带。

  由于太阳直射点随季节变化而南北移动,导致气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动(图2.17)。就北半球来说,大致是夏季北移,冬季南移。气压带、风带在一年内有规律地南北移动,常使同一地区在不同季节出现完全不同的天气、气候状况。

海陆分布对大气环流的影响
  上述气压带和风带的分布,是不考虑海陆分布和地形影响的理想模式。由于海陆分布等影响,大气环流实际情况比理想模式要复杂得多。
  海陆的热力差异,影响到海陆的气压分布。北半球的陆地面积比南半球的陆地面积大,而且海陆相间分布,对气压的影响尤为显著,使纬向的气压带被分裂为一个个的高、低气压中心。从7月份海平面等压线图(图2.18)上可以看出,北半球的副热带高气压带被大陆上的热低压所切断,亚洲低压(又称印度低压)最为突出(中心气压值仅996hPa),从而使副热带高气压带仅保留在海洋上。这是因为7月份是北半球的夏季,大陆增温比海洋快,故而形成一个个热低压。在1月份海平面等压线图(图2.19)上,北半球的副极地低气压带也被大陆上的冷高压所切断,尤以亚洲高压(又称蒙古、西伯利亚高压)最为强烈(中心气压值为1036hPa),控制范围最广。这就使副极地低气压带也仅保留在海洋上。这是因为1月份是北半球的冬季,大陆降温比海洋快,故而形成一个个冷高压。

  南半球的海洋面积占绝对优势,纬向的气压带比北半球明显,特别是南纬30°以南的地区,气压带基本上呈带状分布。
  冬、夏季海陆上的这些高、低气压中心,势力强,范围广,称为大气活动中心。它们随季节而南北移动,对世界各地的天气和气候有着重大影响。这些大气活动中心位置和强度一旦异常,就会造成世界各地天气、气候的异常。

副热带高压与我国的降水和旱涝

  副热带高压是全球性的大气环流系统。它通常活动在较低纬度上空,夏季最强、冬季最弱,对一些地区的天气、气候产生巨大影响。太平洋副热带高压中心有时只有一个,位于夏威夷附近;有时分裂成两个,分别位于东、西太平洋上。西太平洋副热带高压(简称副高),对我国天气、气候影响最为直接。它的强弱、进退,几乎决定着我国东部地区主要雨带的分布以及水旱灾害的发生。夏半年,随着副高位置的季节性北移和加强,夏季风暖湿气流随之逐渐北进,而北方来的冷空气势力逐渐减弱,冷暖气流在副高北侧交锋形成的降雨带也随之逐渐北上。就平均状况而言,春末、副高位置大约在北纬15°~20°,雨带常位于华南。夏初,副高西伸北进到北纬20°左右,雨带也北移到长江中下游地区直至日本南部,形成长达1个月之久的梅雨季节。7~8月,副高进一步北进到北纬25°~30°,雨带随之北推到华北、东北地区。9月,副高南退,雨带随之南移,北方雨季结束。
  副高的位置和强弱一旦异常,就会引起我国不同地区的水旱灾害。当有的年份夏季副高发展强大西伸至我国大陆、位置持续偏南时,雨带就长时间滞留在江、淮地区,易造成江淮地区洪涝灾害,而北方地区则会发生干旱。相反,当副高季节性北跃时间提前、位置较常年偏北时,我国北方地区就容易出现洪涝灾害,南方则易出现干旱。

季风环流
  大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象,称为季风。季风环流也是大气环流的一个组成部分。亚洲东部的季风环流最为典型。
  海陆热力性质的差异,导致冬夏间海陆气压中心的季节变化,是形成季风环流的主要原因。
  太平洋是世界最大的大洋,亚欧大陆是世界最大的大陆,东亚居于两者之间,海陆的气温对比和季节变化都比其他任何地区显著。所以,海陆热力性质差异引起的季风,在东亚最为典型,范围大致包括我国东部、朝鲜半岛和日本等地区(图2.20)。
  冬季,东亚盛行来自蒙古—西伯利亚高压前缘的偏北风,低温干燥,风力强劲;夏季,东亚盛行来自太平洋副热带高压西北部的偏南风,高温、湿润和多雨。


1.此图与图2.18、图2.19相对照,看一看亚洲1月和7月分别位于怎样的全球气压形势下。
2.说明亚洲1月、7月风向的季节变换情况。
3.从风向变化的情况分析,季风的形成除了海陆热力差异这一主要因素外,还有没有其他因素?

  海陆热力性质差异是形成季风的重要原因,但并不是惟一的原因。气压带和风带位置的季节移动等也是形成季风的原因。例如,我国酉南地区及印度一带的西南季风,就是南半球的东南信风夏季北移越过赤道,在地转偏向力影响下向右偏转而成的。

活动
搜集一些资料,谈谈我国的季风。
1.用资料说明我国季风的存在。
提示:
(1)查阅去年当地报纸上的天气预报,看看冬季和夏季风向的变化情况;

(2)处于我国非季风区的学校,可以分析下列资料(只要求会看出南风和北风即可,表中的字母表示风向:SE-东南,NNW-西北偏北,WNW-西北偏西,ESE-东南偏东,SSE-东南偏南,NE-东北,NW-西北,W-西)。
2.讨论季风给我国带来哪些好处。
提示:
(1)采用对比的方法(把我国长江中下游地区与撒哈拉沙漠地区进行比较,两个地区纬度位置大致相同,但自然景观完全不同);
(2)采用联系实际的方法(可以结合农业生产等情况)。


作者:along 来源:本站原创 发布时间:2004年07月29日
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