第4章 大气环流.ppt

第四章 大气环流 重点 大气环流 北半球对流层中部（500hPa）平均环流特点 大气环流的季节变化——2次突变 控制大气环流的基本因子 西风指数与指数循环 西风带三类波动的概念 长波的波速公式 长波调整，上下游效应，波群速 阻塞高压和切断低压的定义和形成 高空急流的定义，基本特点，分类 大气环流是指全球范围的大尺度大气运行的基本状况 水平尺度——数千公里以上 垂直尺度——10公里以上 时间尺度——几天 第1节大气平均流场特征与季节转换 一、平均纬向风分量的经向分布 1、低纬度为东风带—— 30°N~ 30°S 2、中高纬为西风带 3、极区近地面为弱东风带 二、平均径向风分量的径向分布 1、径向风比纬向风小得多 地球上基本是环绕纬圈的大气运动，有弱的南北向气流交换 2、北半球低纬度 冬季—高层南风，低层北风 夏季—高层北风，低层南风 三、平均的水平环流（气压场） 1、北半球500hPa平均环流特征 ①极区为极涡控制—冬强夏弱 冬季2个低涡中心：格陵兰西部、东西伯利亚 夏季1个低涡中心：极区 ②中高纬 中高纬是以极涡为中心的环绕纬圈的西风环流—冬强夏弱，西风带中有“冬三夏四”的平均长波槽。 冬季三个长波槽： 东亚大槽—140°E 北美大槽— 70°w 欧洲浅槽— 40°E 夏季四个长波槽： 东亚大槽— 160°-180°E 北美大槽— 60°w 欧洲西海岸槽—0°-10°E 贝加尔湖西部槽—90°E 冬季中低纬有5个西风带槽： 东亚、北美、孟加拉湾、地中海、东太平洋 ③低纬度 低纬度为副热带高压控制—冬弱夏强，随季节南北位移 冬季副高弱——其范围在20°N以南 夏季副高强——其范围在40°N以南 2、北半球海平面平均气压场特征 ①北半球有５个半永久性的大气活动中心—海洋系统 太平洋副高和大西洋副高：夏强冬弱，南北位移 阿留申低压和冰岛低压：冬强夏弱 格陵兰高压 ②北半球有４个季节性大气活动中心—大陆系统 冬季：亚洲冷高压、北美冷高压 夏季：亚洲热低压、北美热低压 四、大气环流的季节转换 1、北半球大气环流的季节特点 ①11月～５月为冬季环流型： 西风带三个长波槽，西风急流强位置偏南，东亚南北两支西风急流 ②７月～９月为夏季环流型： 西风带四个长波槽，西风急流弱偏位置北，东亚一支西风急流　 ２、两次季节突变 ①6月突变——冬季环流型转为夏季环流型 ②10月突变——夏季环流型转为冬季环流型 第2节控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型 控制大气环流的基本因子 太阳辐射 地球自转 地表非均匀（海陆与地形） 地面摩擦 一、太阳辐射作用 太阳辐射能是大气环流形成的基本能源。 1、太阳辐射能在整个地球表面分布不均匀，随纬度 增大而减小。 2、大气的平均温度特征 (1) 对流层中，低纬为暖中心，向极地温度逐渐递减，冬季南北温差大于夏季。 (2) 平流层中，低纬为冷中心，夏季温度由赤道向极地逐渐升高。 ３、温度分布不均匀必然产生热力环流。 二、地球自转作用 地转偏向力，f随纬度变化 1、北半球对流层大气环流模式 三圈经向环流： 极地环流圈——强 费雷尔环流圈——弱 哈德莱环流圈——强 2、低层三风四带 三风： 极地东风（东北风) 中纬西风（西南风) 低纬东风（东北信风） 四带： 极地高压带 副极地低压带 副热带高压带 赤道低压带 3、高空主要为西风带: 高纬西风带——极锋西风急流 中纬东风带——弱 低纬西风带——副热带西风急流 二条行星锋区：极锋和副热带锋 三、角动量交换 转动惯量与角速度乘积 ： 单位质量的空气绕地轴旋转的绝对角动量 地球角动量 相对角动量 （一）地球大气系统中绝对角动量分布状态 1、 地球角动量，为西风角动量，其大小随纬度增高减小，赤道最大，极地最小 （二）地球大气系统中绝对角动量守恒 a 低纬东风带由于摩擦和山脉的作用从地球 获得西风角动量 b 中纬西风带由于摩擦和山脉的作用失去西风角动量 实际上： 地球旋转为常数 东、西风带长期维持 ——两者相互补偿，达到平衡，证明角动量 守恒 （三）角动量的两种输送