大气环流新预报员课件.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 青藏高原附近7月各不同层次大气环流示意图 * 复习思考题 1.什么是大气环流？地球大气在垂直方向分5层的原理是什么？ 2.什么是热力环流？三圈环流形成原理和科学假设是什么？由此产生的天气系统都有哪些？ 3.冬夏季极地环流的特征如何？什么是极夜急流？请叙述我国冬季寒潮与极涡的联系。 4.什么是大气活动中心？全球海平面图上冬夏季有哪几个大气活动中心？北半球对流层冬夏季大气环流形势有什么特征？平流层又如何？ 5. 什么是急流？全球有哪几个高空急流？请思考急流的动力学特性与天气的联系。 6.控制大气环流的基本因子是什么？ 7.请叙述东亚地区的地形特征和热力特征。东亚季风的环流特点是怎样的？ 8.青藏高原的热力特征和动力特征如何影响东亚环流和我国天气？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （5）极锋急流的结构特点 急流中心的下方，有温度水平梯度很大的锋区，中心上方对流层顶断裂。 急流轴附近辐散、辐合的分布特点叠置于斜压性很强的极锋上，地面上就产生气旋和反气旋，有时极锋急流还与地面上一串气旋、反气旋相对应。 极锋急流随着极锋而南北移动很大。冬季平均位于40~60°N，甚至还可能达到更低的纬度；夏季平均位于北极圈附近。急流所在高度平均约在300百帕等压面上，中心最大风速达到105米/秒。冬季较强，夏季较弱。 * Polar front and Polar cell * 极锋急流和地面气压系统 极锋急流 极锋急流和大型扰动 * （6）副热带西风急流结构特点 副热带西风急流是由Hadley环流的上层支（向北值）携带低层大气在东风带获得的地球角动量来维持的。由于温度经向水平梯度而引起的气压经向水平梯度随高度增大而增大，所以角动量输送也随高度而增大，在对流层顶附近达到最大。副热带急流最大风速中心，出现在对流层上部Hadley环流和Ferell环流汇合的中纬度对流层顶（250mb）与热带对流层顶（100mb)之间的断裂处附近。 副热带西风急流的风速垂直切变在对流层上部最大，500mb等压面上强度大大减弱。极锋急流则相反，在对流层中下部也较强。 * 副热带西风急流的风向和地理位置比极锋急流稳定得多，冬季位于20~30oN近乎定常，这与Hadley环流位置和强度相当稳定有关。其强度和位置跟着Hadley环流的强度和位置变化而变化，冬季强度强，夏季弱。夏季位置向北移动15个纬距左右，其轴基本上呈东西向。 * （7）热带东风急流 夏季随着北半球西风带北移，赤道东风带也北移，在热带对流层顶附近约100~150mb处，东风达到急流标准。亚洲地区在海陆对比和青藏高原热源的共同作用下，东风急流是全球最强且最稳定的。 盛夏最强的平均东风，位于10~15oN附近的阿拉伯海上空，风速约35米/秒。 * * * 六、控制大气环流的基本因子 1 太阳辐射 大气环流形成与维持的基本能源是太阳辐射能； 南北温差，冬季大于夏季； 一圈环流理论。 2 地球自转 地球自转产生地转偏向力，会影响大气运动的方向； 三圈环流，三风四带。 * 控制大气环流的基本因子 3 角动量交换 单位质量的空气绕地轴旋转的绝对角动量： 前者为相对角动量，后者为地球角动量。极地角动量小，赤道大。 （1）空气与转动地球之间产生角动量，极地为零，赤道最大； （2）地球与大气之间的角动量交换通过摩擦和地形作用完成 （3）东风带中，地球给予大气西风角动量，东风带减弱；西风带中，地球给予大气向东角动量，西风带减弱。 相对角动量 地球角动量 * 角动量交换 大气内部角动量的水平输送： （1）北半球夏季，角动量水平输送主要靠非定常扰动完成，非定常扰动引起的角动量水平输送峰值无论冬夏季，也不论南北半球都出现在30°纬度附近。 （2）在冬季的低纬度地区平均经圈环流对角动量的水平输送作用比较显著，说明冬季哈得来环流相当重要。 * 大气向北输送角动量 * 角动量交换 大气内部角动量的垂直输送： （1）大气内部角动量全球来看是守恒的，要维持守恒，除去角动量水平输送外，必须还要有垂直输送协同才能完成角动量平衡。 （2）哈得来环流在较低纬度把具有较大Ω角动量空气在上升气流中带到低纬的高空西风带中去，同时在副热带地区又把具有较小角动量的空气在下沉气流中带回到东风带。结果有净的角动量自东风带输送到低纬的高空西风带中去。在此高空西风带里，大型涡旋再将多余动的角动量输送到中、高纬度去，以补偿大气在西风带带中失去的西风角动量，使西风带不致因失去西