大气运动大气环流季风信风.pdf

大气运动大气环流季风信风

大气运动

大气运动

大气运动理论上是三圈环流的形式：

1.单圈环流

假设地球表面是均匀一致的，并且没有地球自转运动，即空气的

运动既无摩擦力，又无地转偏向力的作用。那么赤道地区空气受热膨

胀上升，极地空气冷却收缩下沉，赤道上空某一高度的气压高于极地

上空某一相似高度的气压。在水平气压梯度力的作用下，赤道高空的

空气极地上空流去，赤道上空气柱质量减小，使赤道地面气压降低而

形成低气压区，称为赤道低压；极地上空有空气流入，地面气压升高

而形成高气压区，称为极地高压。于是在低层就产生了自极地流向赤

道的气流补充了赤道上空流出的空气质量，这样就形成了赤道与极地

之间一个闭合的大气环流，这种经圈环流称为单圈环流。

事实上地球时刻不停地自转着，假使地表面是均匀的，但由于空

气流动时会受到地转偏向力的作用，环流变得复杂起来。

2.三圈环流

赤道上受热上升的空气自高空流向高纬，起初受地转偏向力的作

用很小，空气基本上是顺着气压梯度力的方向沿经圈运行的。随着纬

度的增加，地转偏向力作用逐渐增大，气流就逐渐向纬圈方向偏转，

到30°N附近，地转偏向力增大到与气压梯度力相等，这时在北半球

的气流几乎成沿纬圈方向的西风，它阻碍气流向极地流动。故气流在3

0°N上空堆积并下沉，使低层产生一个高压带，称为副热带高压带，

赤道则因空气上升形成赤道低压带，这就导致空气从副热带高压带分

别流向赤道和高纬地区。其中流向赤道的气流，受地转偏向力的影响，

在北半球成为东北风，在南半球成为东南风，分别称为东北信风和东

南信风。这两支信风到赤道附近辐合，补偿了赤道上空流出的空气，

于是热带地区上下层气流构成了第一环流圈(Ⅰ)，称信风环流圈或热带

环流圈。

三圈环流

极地寒冷、空气密度大，地面气压高，形成极地高压带。在北半

球空气从极地高压区流出并向右偏转成为偏东风，副热带高压带流出

的气流北上时亦向右偏转，成为中纬度低层的偏西风。这两支气流在6

0°N附近汇合，暖空气被冷空气抬升，从高空分别流向极地和副热带。

在纬度60°N附近，由于气流流出，低层形成副极地低压带。流向极地

的气流与下层从极地流向低纬的气流构成极地环流圈，这是第二环流

圈(Ⅱ)；自高空流向副热带处的气流与地面由副热带高压带向高纬流动

的气流构成中纬度环流圈，这是第三环流圈(Ⅲ)。只受太阳辐射和地

球自转影响所形成的环流圈，称为三圈环流。它是大气环流的理想模

式。

由于下垫面条件不同，三圈环流的模式被打破，形成季风、海陆

风、山谷风、焚风和峡谷风等。

所有这些运动，都是大气运动。

大气运动的形成

一、热力环流

1.形成成因：冷热不均。形成过程：地面受热不均→空气做垂直

运动（受热上升，冷却下降）→同一水平面形成高、低气压中心，产

生气压梯度（上升运动在近地面形成低压，高空形成高压。下降运动

在近地面形成高压，高空形成低压）→大气做水平运动，形成风，热

力环流形成。可见，大气运动首先是垂直运动，其运动原因是受热不

均，其次是水平运动，其运动原因是同一水平面上有气压差。

2.高气压和低气压是指同一水平高度的气压状况，如下图中A′处

的高气压是相对同一水平高度B′处和C′处的气压而言的。若A′处的高

气压与近地面A处的低气压相比，气压值仍然小于近地面A处的气压

值，原因是同一地点，气压值随高度的增加而递减。

3.一般情况下，在近地面气温高的地方则气压低，气温低的地方

则气压高；近地面为低气压高空则为高气压，近地面为高气压高空则

为低气压。地区间冷热不均引起空气的垂直运动，同一水平面上的气

压差异导致大气的水平运动。

4.等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区。

二、近地面大气水平运动

1.水平气压梯度力是形成风的直接原因，它既决定风向，又影响

风速。如下页图中A处的风速要大于B处，是因为A处等压线密集，

气压梯度大，气压梯度力就大，所以风速就比B处要大一些。

2.摩擦力与风向方向相反，它既减小风速，也影响风向，摩擦力

越大，风向与等压线之间的夹角越大。如右图中E箭头表示的风向就

是受到摩擦力影响的风向，F箭头表示的风向在此气压场中不存在，因

为它的方向与水平气压梯度力的方向相背。在沙漠地区人们利用麦草、

稻草和芦苇等材料，在公路、铁