ch10-lecture(編輯修改稿)
2025-08-20 10:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 模型以及 Thomson的。但與正確的模型距離更遠(yuǎn)了。 26 1921年， Vilhelm Bjerknes提出了一個(gè)接近正確的模型，但極區(qū)有兩個(gè)環(huán)流圈 27 1928年， Bergeron的模型大約接近于我們現(xiàn)在認(rèn)可的，但完整的理論解釋是由 Held和 Hou在 1980年提出的。 28 經(jīng)圈環(huán)流造成的氣壓，風(fēng)，雨隨緯度的帶狀分布 不同緯度的帶狀氣候分布 29 哈德雷環(huán)流和副熱帶干旱區(qū) 30 季風(fēng)環(huán)流 季風(fēng)是由于海陸溫差對(duì)比隨季節(jié)的變化引起的。 我國(guó)是受季風(fēng)影響最大的地區(qū)之一，我國(guó)的夏季降水在很大程度上是受季風(fēng)系統(tǒng)控制的。 31 季風(fēng) 32 亞洲大陸和海洋分布形成宣明的南北對(duì)比，它們之間溫差隨季節(jié)的變化，使得該地區(qū)成為最典型的季風(fēng)區(qū)。 夏季，陸地相對(duì)海洋較暖，氣壓較低，風(fēng)自海洋吹向陸地，帶來(lái)水汽和降水。冬季，陸地相對(duì)海洋較冷，氣壓較高，風(fēng)自陸地吹向海洋，氣候寒冷干燥。 季風(fēng)和海陸風(fēng)形成的原理相似 季風(fēng)和海陸風(fēng)形成的原理相似，但空間尺度和時(shí)間尺度均大得多。 夏季像白天，冬季向晚上。 33 青藏高原對(duì)季風(fēng)環(huán)流的影響 青藏高原的熱力作用加強(qiáng)了該地區(qū)的季風(fēng)環(huán)流。 高原的熱力作用就像山谷風(fēng)的原理一樣，但空間和時(shí)間尺度較大。夏季像白天，冬季像晚上。 34 風(fēng)生洋流 大氣運(yùn)動(dòng)作用在海洋表面上，通過(guò)摩擦力（風(fēng)應(yīng)力）帶動(dòng)海水運(yùn)動(dòng)，形成風(fēng)生（驅(qū)動(dòng)）洋流。 主要的風(fēng)生洋流有：北大西洋的灣流（Gulf Stream），北太平洋的黑潮(Karoshio)、南極繞極洋流 (Antarctic circumpolar current, ACC)等。 35 風(fēng)驅(qū)動(dòng)海水運(yùn)動(dòng)的原理 風(fēng)應(yīng)力作用在海面，帶動(dòng)海水沿風(fēng)吹的方向運(yùn)動(dòng)，在科氏力的作用下，表面海水逐漸向右偏轉(zhuǎn)形成與風(fēng)向 45度的夾角。隨著海水深度的加深，運(yùn)動(dòng)方向逐漸向右偏轉(zhuǎn)。另外，由于摩擦力的作用，海水運(yùn)動(dòng)速度逐漸減弱。一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)生洋流只達(dá)到 100300米深。 36 近洋面層風(fēng)場(chǎng)情況 上圖： 122月份的平均近地面風(fēng)矢量； 下圖： 68月份的平均近地面風(fēng)矢量。 熱帶吹東風(fēng)，中高緯度吹西風(fēng)。 37 北大西洋或北太平洋的風(fēng)生洋流 中高緯度的西風(fēng)驅(qū)動(dòng)海水向東運(yùn)動(dòng)并逐步向南偏轉(zhuǎn)， 熱帶東風(fēng)驅(qū)動(dòng)海水向西運(yùn)動(dòng)并逐步向被偏轉(zhuǎn)，它們構(gòu)成了一個(gè)閉合的環(huán)流。 但需要注意的是西岸向北的洋流窄而且流速大，東岸向南的洋流寬，但緩慢。詳細(xì)的討論超出了本課程的范圍。 38 中緯度 赤道 海岸 海岸 風(fēng)向 風(fēng)向 洋流方向 全球風(fēng)生洋流的分布 39 紅色箭頭代表暖海水的運(yùn)動(dòng)方向，藍(lán)色箭頭代表冷海水的運(yùn)動(dòng)方向。 南北太平洋和大西洋各有一個(gè)閉合的環(huán)流，幾乎是對(duì)稱(chēng)的。 南極大陸外圍有一個(gè)繞極環(huán)流（ ACC）。 墨西哥灣流 狹窄但流速很快的灣流把熱帶海水輸送到高緯度地區(qū)，使得北大西洋沿岸的溫度比同緯度其它地區(qū)要高，而且比較濕潤(rùn)。 在臺(tái)灣和日本東側(cè)的洋面也有類(lèi)似灣流的洋流，也就是黑潮。但由于東亞大陸海岸不太規(guī)則，該洋流沒(méi)有灣流那么明顯。 40 溫暖的灣流 灣流攜帶的熱量對(duì)熱帶與高緯度的熱量交換起著非常重要的作用。 右圖所示的是衛(wèi)星遙感得到的海水溫度。 41 灣流不穩(wěn)定產(chǎn)生的渦旋 42 分離出的渦旋有著較高的穩(wěn)定性，能夠維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。 灣流的流場(chǎng)矢量 43 實(shí)驗(yàn)室模擬的灣流 （ J. Marshal, MIT） 44 南極繞極洋流示意圖 圖中的幾個(gè)橢圓形區(qū)域分別表示了冷和暖的海水區(qū)域。 45 南極繞極洋流矢量流場(chǎng) 箭頭表示海水運(yùn)動(dòng)的方向，背景的藍(lán)色代表洋流運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)的地方。 46 北冰洋洋流 合適的風(fēng)生北冰洋洋流能夠把海冰輸送出北冰洋， 相反，
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