兰大大气学院天气学原理教程--三圈环流的建立与大气环流的形成和维持.ppt

角动量的水平输送——扰动 （三）角动量的两种输送方式 1、大气内部角动量水平输送 ①. u角动量水平输送三种形式： 平均经向环流——三圈经向环流 定常扰动 ——平均长波槽脊 非定常扰动——天气尺度的槽脊、（反）气旋 ②. 角动量水平输送的特征（P158 图4.14） a）非定常扰动对角动量水平输送远大于定长扰动和平均经向环流 b）非定常扰动对角动量水平输送最大值出现在30度纬度附近 c）冬季哈得莱环流较强对角动量输送显著 d）费雷尔环流较弱，但水平输送方向与哈得莱环流相反 ③. 槽脊输送角动量的方式（P159 图4.15） a 对称槽 槽前对u角动量向北输送 槽后对u角动量向南输送 两者相等 无南北净输送 b 东北——西南向的倾斜槽 槽前对u角动量向北输送大于槽后对u角动量向南输送 有u角动量向北净输送 c 西北——东南向的倾斜槽 有u角动量向南净输送 但实际大气在中高纬地区多为东北－西南向槽脊，所以中纬度的扰动水平输送主要是向北输送西风角动量 角动量的垂直输送——经圈环流 2，大气内部角动量的垂直输送（P160 图4.16） ① 哈得莱环流有净余的Ω角动量，向上输送—— 补 偿了高空西风带 费雷尔环流有净余的Ω角动量，向下输送——补 偿了低层西风带 平均经圈环流对角动量的垂直输送是主要的 ②扰动的垂直运动是上升、下沉互补出现 由于高层u角动量大于低层u角动量，所以扰动的垂直运动总是向下净输送u角动量 ③计算表明，向上、向下对角动量的垂直输送平衡 ④水平输送与垂直输送共同作用，大气角动量收支 平衡，东西风带长期维持，地球角动量收支平衡，地球转动角动量速度是常数 四、地球表面的不均匀性 （一）海陆分布对大气环流的影响 1 海平面的气压场：“半永久性大气活动中心”、“季节性大气 活动中心”是海陆温差结果 冬季 海洋暖——阿留申低压，冰岛低压强大 大陆冷——蒙古冷高压，北美冷高压， 格陵兰高压 夏季 海洋冷——太平洋副高，大西洋副高强大 大陆暖——亚洲热低压，北美热低压 2 高空的东亚大槽、北美大槽是海陆温差和高大山脉共同作用的结果 东亚大槽 冬季——欧亚大陆东海岸温度低+青藏 高原背风坡动力作用 夏季——大槽东移离开大陆东岸+青藏 高原背风坡动力作用 北美大槽 冬季——北美大陆东海岸温度低+洛矶 山脉背风坡动力作用 夏季——大槽略东移离开东海岸+洛矶 山脉背风坡动力作用 （二）地形影响——青藏高原 1，高原的动力作用 ①冬季极锋的西风急流在东亚明显分为南北两支，在 高原东侧形成“北脊南槽” 高原北部脊区——我国北方晴天多 孟加拉湾低槽——我国南方阴雨多 ②高原东侧形成特殊天气系统 东亚大槽 500hpa 长江中下游风场辐合线 700hpa 江淮切变线 700hpa 西南涡 地形的影响 大地形的动力作用，使气流发生明显的分支、绕流和汇合 上山和下山对槽脊的影响（绝对涡度守恒原理）H为气柱为至对流层定的高度