大氣環流形成的原因?

General 更新 2023年10月15日

大氣環流的形成原因

一是太陽輻射,這是地球上大氣運動能量的來源,由於地球的自轉和公轉,地球表面接受太陽輻射能量是不均勻的。熱帶地區多,而極區少,從而形成大氣的熱力環流。二是地球自轉,在地球表面運動的大氣都會受地轉偏向力作用而發生偏轉。三是地球表面海陸分佈不均勻。四是大氣內部南北之間熱量、動量的相互交換。以上種種因素構成了地球大氣環流的平均狀態和複雜多變的形態。

大氣環流是怎麼產生的呢?

由於太陽輻射的緯度分佈不均和海陸間熱力差異,造成地表不同地區的氣壓差異,形成有規律的大氣運動

大氣環流的成因

大氣環流主要與太陽輻射、地球自傳運動、地表性質作用和地面摩擦作用相關。

太陽輻射作用。大氣運動需要能量,而能量幾乎都來源於太陽輻射的轉化。不同緯度得到的太陽輻射能不同,低緯地區因淨得熱量不斷增溫並膨脹上升,極地大氣因淨失熱量而不斷冷卻並收縮下沉。假設地球表面性質均一併沒有地轉偏向力,則氣壓梯度力的作用將使赤道和極地之間構成一個大的理想的直接熱力環流圈。太陽輻射對大氣系統加熱不均是大氣產生大規模運動的根本原因,而大氣在高低緯間的熱量收支不平衡是產生和維持大氣環流的直接原動力。

地球自傳運動作用。然而,大氣是在自轉的地球上運動著,地球自轉產生的偏轉力迫使運動空氣的方向偏離氣壓梯度力方向。在北半球,氣流向右偏轉,結果使直接熱力環流圈中自極地低空流向赤道的氣流偏轉成東風,而不能逕直到達赤道;同樣,自赤道高空流向極地的氣流,隨緯度增高,偏轉程度增大,逐漸變成與緯圈相平行的西風。可見,在偏轉力的作用下,理想的單一的經圈環流,既不能生成也難以維持,因而形成了幾乎遍及全球(赤道地區除外)的緯向環流。因而地球自轉是全球大氣環流形成和維持的重要因子。

地表性質作用。地球表面有廣闊的海洋、大片的陸地,陸地上又有高山峻嶺、低地平原、廣大沙漠以及極地冷源,因此是一個性質不均勻的複雜的下墊面。從對大氣環流的影響來說,海陸間熱力性質的差異所造成的冷熱源分佈和山脈的機械阻滯作用,都是重要的熱力和動力因素。 海洋與陸地的熱力性質有很大差異。夏季,陸地上形成相對熱源,海洋上成為相對冷源;冬季,陸地成為相對冷源,海洋卻成為相對熱源。這種冷熱源分佈直接影響到海陸間的氣壓分佈,使完整的緯向氣壓帶分裂成一個個閉合的高壓和低壓。同時,冬夏海、陸間的熱力差異引起的氣壓梯度驅動著海陸間的大氣流動,這種隨季節而轉換的環流是季風形成的重要因素。北半球陸地遼闊,海陸東西相間分佈,在冬季,大陸是冷源,緯向西風氣流流經大陸時,氣流溫度逐漸降低,直到大陸東岸降到最低,氣流東流入海後,因海洋是熱源,氣溫不斷升溫,直到海洋東緣溫度升到最高,這樣便形成了圖4-32所示的溫度場。即大陸東岸成為溫度槽,大陸西岸形成溫度脊。夏季時,溫度場相反,大陸東岸為溫度脊,大陸西岸為溫度槽。根據熱成風原理,與溫度場相適應的高空氣壓場則是,冬季大陸東岸出現低壓槽,西岸出現高壓脊,夏季時相反。可見,海陸東西相間分佈對高空環流形勢的建立和變化有明顯影響。 地形起伏,尤其是大範圍的高原和高大山脈對大氣環流的影響非常顯著,其影響包括動力作用和熱力作用兩個方面。當大規模氣流爬越高原和高山時,常常在高山迎風側受阻,造成空氣質量輻合,形成高壓脊,在高山背風側,則利於空氣輻散,形成低壓槽。東亞沿岸和北美東岸,冬半年經常存在的高空大槽,雖然其形成與海陸溫差有關,但同爬越高大地形也有關。地形過於高大或氣流比較淺薄,則運動氣流往往不能爬越高大地形,而在山地迎風面發生繞流或分支現象,在背風面發生氣流匯合現象。地形對大氣的熱力變化也有影響。比如青藏高原相對於四周自由大氣來說,夏季時高原面是熱源,冬季時是冷源,這種熱力效應對南亞和東亞季風環流的形成、發展和維持有重要影響。 由上可見,海陸和地形的共同作用,不僅使低層大氣環流變得複雜化,而且也使中高層大氣環流有在特定地區出現平均槽、脊的趨勢。

地面摩擦作用。大氣在自轉地球上運動著,與地球表面產生著相對運動。相對運動產生著摩擦作用,而摩擦作用和山脈作用使空氣與轉動地球之間產生了轉動力矩(即角動量)。角動量在風帶中的產生、損耗以及在風帶間的輸送、平衡,對大氣環流的形成和維持具有重要作用。...

大氣環流形成的主要因素有那些

大氣環流形成的主要因素有:地表面不同緯度間冷熱不均;地轉偏向力。

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