【正文】 季風(fēng)，潮濕多雨；冬季東北季風(fēng)，干燥少雨。 其他地區(qū)的季風(fēng) ? 北澳、印尼和伊里安的季風(fēng)： 冬季（南半球）東南風(fēng)，夏季西北風(fēng)。北印度洋吹東北風(fēng)，風(fēng)力一般為 34級(jí)，是航海的 “ 黃金季節(jié) ” 。 910月份開(kāi)始減弱，阿拉伯海的風(fēng)大于孟加拉灣，尤其是索科特拉島南側(cè)的北印度洋，西南風(fēng)特別大，是世界上最著名的狂風(fēng)惡浪海區(qū)之一。 ? 范圍 ：東非、西南亞、南亞、中印半島一帶，又稱印度季風(fēng)。冬季風(fēng)大于夏季風(fēng) 。風(fēng)力一般 34級(jí)。 ?夏季風(fēng)特征 ：陸地是印度低壓（亞洲低壓），海上是西太平洋副熱帶高壓。 ?冬季風(fēng)特征 ：蒙古高壓盤(pán)踞亞洲大陸，寒潮和冷空氣不斷爆發(fā)南下，高壓前緣的偏北風(fēng)成為東亞的冬季風(fēng)。 東亞季風(fēng) ? 成因 : 主要是由于海陸間的熱力差異引起的。 ? 青藏高原的地形作用 ：青藏高原在夏季的熱源作用和冬季的冷源作用對(duì)維持和加強(qiáng)南亞季風(fēng)起了重要的作用。 季風(fēng)的成因 （ Formation of Monsoons）： ? 海陸季風(fēng) (SeaLand Monsoon)：由海陸之間熱力異差引起的風(fēng)系隨季節(jié)有極明顯的變化， 稱海陸季風(fēng)。要求盛行風(fēng)的方向至少改變 120176。 ? 大氣活動(dòng)中心的季節(jié)變化必然引起大氣環(huán)流的季節(jié)變化，而大氣活動(dòng)中心的短期變化對(duì)大范圍的天氣造成重大影響，它們是制作天氣預(yù)報(bào)的背景條件。如蒙古高壓、北美高壓、印度低壓、北美低壓、澳大利亞高壓、南美高壓、非洲高壓、澳大利亞低壓、南美低壓和非洲低壓。如赤道低壓帶、海上副熱帶高壓、南極高壓、 冰島低壓、阿留申低壓和南半球副極地低壓帶。 ? 春秋兩季屬于過(guò)渡季節(jié)，北半球春季，原有的四個(gè)大氣活動(dòng)中心減弱，副熱帶高壓開(kāi)始增強(qiáng)。南半球在南太平洋，南大西洋和南印度洋分別是三個(gè)高壓中心，在 ?夏季： 北半球的大氣活動(dòng)中心有 印度低壓，北美低壓，太平洋副高和大西洋副高 ，同時(shí)冰島低壓和阿留申低壓明顯減弱，范圍大大縮小。 ? 冬季： 北半球受四個(gè)大的氣壓系統(tǒng)（又稱大氣活動(dòng)中心）控制，它們是 阿留申低壓，冰島低壓，蒙古高壓和北美高壓 。冬季它是一個(gè)冷源，夏季是熱源。夏季相反。 三、海平面平均氣壓場(chǎng)基本特征 ? 海陸分布不均勻的影響 ? 冬季大陸是冷源，容易形成高壓。 5．極地東風(fēng)帶 （ Polar Easterlies） ? 位于南北緯 6090186。 ? 特征： 此區(qū)域氣旋活動(dòng)頻繁，天氣十分復(fù)雜，常有大風(fēng)和雷雨，風(fēng)速較大，南半球在此范圍內(nèi)，除南美尖端外幾乎沒(méi)有陸地，常年盛行強(qiáng)勁的西風(fēng)， 7級(jí)以上的大風(fēng)頻率每月可達(dá) 10天以上，故有“咆哮西風(fēng)帶”之稱。之間。 ? 特征： 內(nèi)部多下沉氣流，天氣晴朗、少云、微風(fēng)、陸上干燥、海上潮濕，位置隨季節(jié)南北移動(dòng)。 3. 副熱帶無(wú)風(fēng)帶 （ Horse Latitudes） ? 位于信風(fēng)帶和西風(fēng)帶之間，平均位于南北緯 30186。北半球吹NE信風(fēng)，南半球 SE信風(fēng)。 赤道無(wú)風(fēng)帶 2．信風(fēng)帶 （ Trades Wind Zone） ? 位于副熱帶高壓帶與赤道低壓帶之間，平均位置在南北緯 1028186。范圍內(nèi)。 (Polar High) ? 位于兩極附近。 (Subtropical High) ? 平均位于南北緯 30?附近。在太陽(yáng)輻射隨緯度不均勻和地球自轉(zhuǎn)（地轉(zhuǎn)偏向力）二個(gè)因子的作用下，從赤道到極地形成三圈環(huán)流，即赤道環(huán)流（哈德萊環(huán)流）、極地環(huán)流和中間環(huán)流（費(fèi)雷爾環(huán)流）。只考慮太陽(yáng)輻射隨緯度的不均勻性，赤道低緯由于空氣受熱垂直上升，極地高緯冷卻下沉，高層空氣由赤道流向極地，低層空氣由極地流向赤道，從而產(chǎn)生了一個(gè)簡(jiǎn)單的一圈環(huán)流，稱單圈環(huán)流。 ? 一、影響大氣環(huán)流的主要因子： 太陽(yáng)輻射、地球自轉(zhuǎn)、海陸分布不均勻和高大地形等因素影響。 ? 大氣環(huán)流反映了大氣運(yùn)動(dòng)的基本狀態(tài)和基本特征，是各種不同尺度天氣系統(tǒng)活動(dòng)的基礎(chǔ)。 第五節(jié) 大氣環(huán)流 ?大氣環(huán)流 （ General Circulation） ： 一般是指具有全球性、大范圍空的氣運(yùn)行現(xiàn)象。 ?基本概念和知識(shí)點(diǎn)： 影響大氣環(huán)流形成的因子；三圈環(huán)流；氣壓帶和行星風(fēng)帶；季風(fēng)環(huán)流；局地環(huán)流。 岬角效應(yīng) ? 海岸效應(yīng) 因摩擦作用，當(dāng)氣流沿海岸線方向流動(dòng)時(shí)，如果陸地在氣流方向的右側(cè)，流線會(huì)變密，氣流增強(qiáng)；反之，如果陸地在氣流方向的左側(cè)，流線會(huì)變疏，氣流減弱。 ? 如南非的好望角 ， 是個(gè)令航海者生畏的地方 ， 因岬角效應(yīng)而助長(zhǎng)了那里的狂風(fēng)惡浪 。 因此在背風(fēng)面常形成低壓或低壓槽 。 在背風(fēng)面還會(huì)產(chǎn)生氣旋式和反氣旋式渦流 ， 如圖所示 。在北半球，風(fēng)速隨高度增大，風(fēng)向逐漸右偏；在南半球，風(fēng)速隨高度增大，風(fēng)向逐漸左偏。在陸地上實(shí)際風(fēng)速約為相應(yīng)地轉(zhuǎn)風(fēng)速的 1/31/2(3550 ％ )，在海上約為地轉(zhuǎn)風(fēng)速的 3/52/3(6070 ％ )。 北半球摩擦層中低壓和高壓的氣流 ?在摩擦層中，地面實(shí)際風(fēng)與等壓線的夾角取決于下墊面的粗糙度、大氣穩(wěn)定度和緯度。在南半球高壓在左后方，低壓在右前方。此時(shí)的平衡為 : ? 地面實(shí)際風(fēng)比地轉(zhuǎn)風(fēng)小，方向偏低壓一側(cè)。 梯度風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)比較 ? 地轉(zhuǎn)風(fēng)： ? 低壓中的梯度風(fēng)： ? 高壓中的梯度風(fēng)： ? 因此，在水平氣壓梯度和曲率半徑相同時(shí)， Va＞ Vg＞ Vc ? 實(shí)際上低壓中的風(fēng)比高壓大，原因是低壓中 不受限制 ,風(fēng)可以很大。 ? （ 4）中高緯度 高壓風(fēng)速較大，低 緯度 高壓風(fēng)速較小。冬季，中高緯陸上高壓等壓線密。曲率小處等壓線密集，曲率大處等壓線稀疏。反之相反。 ? 氣壓梯度和梯度風(fēng)的大小受反氣旋曲率限制。三力平衡時(shí) ? 或 rvvnp cc2s in21 ????? ???低壓中梯度風(fēng) 低壓（氣旋）中的梯度風(fēng) ? 則 ? 式中 Vc 表示低壓中的梯度風(fēng)速，解這個(gè)以 Vc 為未知數(shù)的一元二次方程，得： ? 根號(hào)前應(yīng)取正號(hào)才有意義。 梯度風(fēng)可以看成是水平氣壓梯度力 、 水平地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力三者平衡時(shí)的水平運(yùn)動(dòng) 。 風(fēng)壓定律 (Buysballot’ s law) 北半球地轉(zhuǎn)風(fēng) 南半球地轉(zhuǎn)風(fēng) 地轉(zhuǎn)風(fēng)速 計(jì)算方法 ? 在海圖上，取一個(gè)緯距 Δn=60 n mile， ρ =1293g/m3，ω= 105s1；若取 ΔP=1hPa，帶入公式則得： m/s ? 當(dāng) ΔP≠1hPa 時(shí)， （ m/s） ppVV gg ??????? s in ?? s in0gVnpgv??????? s i n21 (Gradient Wind) ? 定義 : 在自由大氣中 ， 當(dāng)水平氣壓梯度力 、 地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力達(dá)到平衡時(shí) ， 空氣沿等壓線作水平 、 無(wú)摩擦 、 等速作曲線運(yùn)動(dòng) 。 ?在南半球自由大氣中，風(fēng)沿等壓線吹， 測(cè)者 背風(fēng)而立，高壓在左，低壓在右。 （ 4）赤道及其附近不遵守地轉(zhuǎn)風(fēng)原則。 （ 2） Vg與空氣密度成反比，氣壓梯度一定時(shí)，高空的 Vg大于 低空的 Vg。 三、自由大氣中典型的水平平衡運(yùn)動(dòng) ? (Geostrophic Wind) 在自由大氣中 ,當(dāng)水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力達(dá)到平衡時(shí) (Gn+An=0)，空氣沿等壓線作無(wú)磨擦的等速直線運(yùn)動(dòng)，稱地轉(zhuǎn)風(fēng)。 ? R只在摩擦層中起作用，對(duì)自由大氣中的空氣運(yùn)動(dòng)可以忽略不計(jì)。 ? A對(duì)中高緯度或大尺度空氣運(yùn)動(dòng)影響較大，低緯赤道附近影響小。 式中 V為物體運(yùn)動(dòng)速度； μ 為摩擦系數(shù) ? 總結(jié)： ? 氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力、慣性離心力和摩擦力都是在水平方向上作用于空氣的力，其影響各異。 r為曲率半徑 ? 摩擦力 （ Friction Force） R 運(yùn)動(dòng)物體受下墊面摩擦作用所產(chǎn)生的力。 大?。号c向心力相等 。 (4) An與 sinφ 成正比，兩極最大，赤道上為零 。 (2) An是虛擬力， 只改變物體的運(yùn)動(dòng)方向，不改變速度。 npGn ????? ?1np???np???np???np???? 水平地轉(zhuǎn)偏向力 (deflection force of earth rotation) 由于地球自轉(zhuǎn) ,作用在運(yùn)動(dòng)物體上產(chǎn)生使運(yùn)動(dòng)物體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力，稱地轉(zhuǎn)偏向力，又稱可科利奧里力 (Coriolis force)或科氏力。 (4) 若 =0, 兩地沒(méi)有氣壓差 Gn=0 無(wú)風(fēng)。 (2) ρ 一定時(shí)， 大，等壓線密集， Gn大。 ? 大小為： ； 方向： 垂直等壓線從高壓指向低壓。 ? 水平氣壓梯度力 (pressure gradient force): 由于作用在單位質(zhì)量空氣上的壓力在水平方向上分布不均勻，引起氣壓梯度力。 ? 年變化： 因地而異。 ? 日變化： 通常在近地面午后風(fēng)速大，夜間清晨風(fēng)速小。因此在測(cè)風(fēng)時(shí)，要求取其平均值。 風(fēng)的陣性和日、年變化 ? 陣性： 在摩擦層中，由于湍流作用，風(fēng)表現(xiàn)為忽大忽小的陣性。 ? 風(fēng)壓 (Wind Pressure)： 風(fēng)壓是指與風(fēng)向垂直的單位面積所受的壓力。 我國(guó)現(xiàn)采用從 0～17共 18個(gè)等級(jí)。 ? 風(fēng)力 (Wind Force)： 根據(jù)風(fēng)對(duì)地面或海面的影響程度又劃出風(fēng)力等級(jí)。單位有： m/s、 Km/h、 n mile/h、 Kn(節(jié) )等。它是矢量，有大小和方向。 ?重點(diǎn)： 風(fēng)的表示方法；各種力的表示方法及其物理意義；地轉(zhuǎn)風(fēng)；梯度風(fēng)； 摩擦層中的風(fēng)；風(fēng)壓定律。 在中高緯度地區(qū) ， 不對(duì)稱的低壓總是東暖西冷 ， 低壓中心軸線向冷區(qū)傾斜；不對(duì)稱的高壓總是東冷西暖 ， 高壓中心軸線向暖區(qū)傾斜 。這種系統(tǒng)有暖高壓 （ warm high） 和冷低壓 (cold low)。 這種系統(tǒng)有冷高壓 （ cold high） 和 暖低壓 (heat low) 。 1赤道度 ≈ 111 Km≈ 60 P4 P3 P2 P1 P1 P2 1012 1008 1004 1000 1004 1000 H H L L 氣壓梯度 五、氣壓系統(tǒng)隨高度的變化 ? 溫壓場(chǎng)對(duì)稱的系統(tǒng)： 溫壓場(chǎng)對(duì)稱是指溫度中心與氣壓中心基本重合 。等壓線愈密， ΔP/Δn愈大，氣壓梯度越大，風(fēng)力愈大，反之亦然。其物理意義表示了由于空間水平氣壓分布不均勻而作用在單位體積空氣上的力。 鞍形區(qū) 四、氣壓梯度 (pressure gradient) 定義 ： 在水平方向上單位距離內(nèi)氣壓的改變量稱水平氣壓梯度，用 ΔP/Δn 表示。 6. 低壓帶 ： 兩高壓之間的狹長(zhǎng)區(qū)域?？臻g等壓面類似山脊?？臻g等壓面類似山谷。 （ Trough）：由低壓向外延伸出來(lái)的狹長(zhǎng)區(qū)域，或一組未閉合的等壓線向氣壓較高的一方凸出的部分，簡(jiǎn)稱槽。 三、海平面氣壓場(chǎng)的基本形式 2. 低壓 （ Low Pressure， Depression） ：由閉合等壓線圍成，中心氣壓比周圍低的系統(tǒng)。 1. 高壓 （ High Pressure） :由閉合等壓線圍成 ,中心氣壓比周圍高的系統(tǒng)。 ? 海洋型： 冬季氣壓低，夏季氣壓高，年較差小。 最高和最低與氣溫的變化有關(guān) ， 日較差低緯＞高緯 。 ? 最高值： 上午 910時(shí)； 次高值： 晚間 2122時(shí)。 ? h與 t成正比，與 P成反比。 ? Δp=w=ΔZ s ρ g=ρ gΔZs Δp = ρ gΔZ ? Δp/ΔZ = ρ g (靜力方程 ) 公式說(shuō)明：在靜力平衡下 ， 氣壓隨高度的變化主要取決于空氣密度 。 氣壓與高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系 大氣靜力方程 ? 為了表達(dá)氣壓隨高度變化的定量關(guān)系。在海平面上氣壓最大（約 1000hPa），到大氣上界減為零。同理，在出現(xiàn)空氣垂直運(yùn)動(dòng)的區(qū)域也會(huì)在上層和下層出現(xiàn)水平氣流的輻合和輻散。上層有水平氣流輻合、下層有水平氣流輻散的區(qū)域必然會(huì)有空氣從上層向下層補(bǔ)償，從而出現(xiàn)空氣的下沉運(yùn)動(dòng)。圖中位于 A、 B、 C三地上空某一高度上 a、 b、 c三點(diǎn)的氣壓，在空氣沒(méi)有垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣質(zhì)量不變，則 Pa不變；在空氣有上升運(yùn)動(dòng)時(shí)，上層空氣質(zhì)量增多， Pb變大；在空氣有下沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，上層空氣質(zhì)量減少， Pc變小。 ? 垂直運(yùn)動(dòng)： 當(dāng)空氣有垂直運(yùn)動(dòng)而氣柱內(nèi)質(zhì)量沒(méi)有外流時(shí)，其總質(zhì)量沒(méi)有改變，地面氣壓不會(huì)發(fā)生變化。 ? 動(dòng)力因素： 包括水平氣流的輻合和輻散、空氣密度變化和空氣的垂直運(yùn)動(dòng)。 ｗ＝ ρ ghs 水銀柱重量。 ｇ：重力加速度 。 ?