大气运动 _生活百科

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大气运动【大气运动】大气运动是指不同地区，不同高度之间的大气进行热量，动量，水分的互相交换；不同性质的空气得以相互交流，并以此形成各种天气现象和天气变化的总称。大气运动包括水平运动和垂直运动两种形式。
基本介绍中文名：大气运动
外文名：The atmospheric motion
性质：水平运动或垂直运动
领域：自然地理学；气象学
简介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。那幺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品质，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，环流变得複杂起来。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30°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。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60° 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。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。风的形成近地面大气水平运动形成风。大气的水平运动称为风。空气运动是在力的作用下产生的，作用于空气的力有重力、气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力。这些力的性质各不相同，对大气运动产生的作用也不一样。在近地面，因为惯性离心力较小可以忽略不计，风主要受三个力的影响：气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。1.水平气压梯度力。气压梯度是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于单位距离内的气压差。水平气压梯度的单位通常用hPa/赤道度表示（1赤道度等于在赤道上经度相差1度间的距离,约为111km）。水平气压梯度很小，一般为1hPa/赤道度~3hPa/赤道度。而垂直气压梯度在低层大气可达1hPa/10m，相当于水平气压梯度的十万倍。但有重力与其平衡，因此，运动的空气所受的总垂直分力并不大，对空气产生运动的作用并不如水平气压梯度明显。水平气压梯度虽小，却是推动空气运动的起始动力，是空气产生水平运动的直接原因和动力。