觀測6大氣環(huán)流海流

1、自由大氣（高空）中的風(fēng)壓定律自由大氣（高空）中的風(fēng)壓定律n風(fēng)沿等壓線吹，背風(fēng)而立n 北半球，高壓在右，低壓在左n 南半球，高壓在左，低壓在右n地轉(zhuǎn)風(fēng)（平直等壓線,氣壓梯度力/地轉(zhuǎn)偏向力平衡）n梯度風(fēng)（高低壓,氣壓梯度力/地轉(zhuǎn)偏向力平衡/慣性離心力平衡）溫度平流-冷平流，暖平流摩擦層中的風(fēng)壓定律摩擦層中的風(fēng)壓定律n在北半球摩擦層中，風(fēng)斜穿等壓線吹，背風(fēng)而立，高壓在右后方，低壓在左前方。在南半球高壓在左后方，低壓在右前方。n北半球，高壓中風(fēng)穿等壓線沿順時針方向向外輻散，低壓中風(fēng)穿等壓線沿逆時針方向向中心輻合。(右圖）地面高壓氣流地面低壓氣流低緯流線圖大氣穩(wěn)定度的概念大氣穩(wěn)定度的概念 如圖小球處于三

2、個不同位置，分別是穩(wěn)定平衡，不穩(wěn)定平衡和隨遇平衡。n大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度: : 處于靜力平衡狀態(tài)的大氣層中，一些空氣塊受到動力因子和熱力因子的擾動，產(chǎn)生向上或向下的垂直運(yùn)動。這種偏離其平衡位置的運(yùn)動能否繼續(xù)發(fā)展成為對流運(yùn)動，是由大氣層結(jié)，即溫度和濕度的垂直分布所決定的。大氣層結(jié)具有的這種影響對流運(yùn)動的特性稱為大氣穩(wěn)定度，又稱大氣靜力穩(wěn)定度或大氣層結(jié)穩(wěn)定度。不穩(wěn)定天氣：雷陣雨、冰雹、龍卷 晴天，能見度好，大氣澄明穩(wěn)定天氣：霧，毛毛雨陰，能見度不好，低層空氣渾濁，感覺壓抑 四川筠連縣遭罕見“焚風(fēng)” 最高溫度達(dá)36 2009年02月13日11:09 四川新聞網(wǎng)-成都晚報n昨日下午，瀘州、宜賓南部一帶

3、天氣異常燥熱，宜賓筠連縣在下午4時氣溫達(dá)到26，1小時后氣溫驟然升高10，達(dá)到36！接下來的一個小時，氣溫又像坐過山車一般下降，在下午6時降到了23。當(dāng)?shù)鼐用窀杏X2小時內(nèi)，氣溫從初夏一下子邁入盛夏，接著一場大風(fēng)又把大家從盛夏刮到了秋天。而按照當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳎?月中旬僅僅是冬末初春的季節(jié)。省氣象臺臺長范曉宏介紹，根據(jù)昨日的氣象資料初步判定，筠連縣出現(xiàn)了“焚風(fēng)”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在四川屬于歷史罕見。焚風(fēng)大氣環(huán)流大氣環(huán)流（General CirculationGeneral Circulation）n大氣環(huán)流：一般是指具有全球性、大范圍空的氣運(yùn)行現(xiàn)象，它的水平尺度在數(shù)千公里，垂直尺度在十公里以上，時間尺

4、度大于24小時。大氣環(huán)流反映了大氣運(yùn)動的基本狀態(tài)和基本特征，是各種不同尺度天氣系統(tǒng)活動的基礎(chǔ)和背景。同時也是氣候形成和演變的重要背景條件。通常認(rèn)為影響大氣環(huán)流的主要因子有：太陽輻射、地球自轉(zhuǎn)、海陸分布太陽輻射、地球自轉(zhuǎn)、海陸分布不均勻不均勻等因素等影響。三圈環(huán)流和行星風(fēng)帶三圈環(huán)流和行星風(fēng)帶冬季（冬季（1月）平均水平氣壓場月）平均水平氣壓場 夏季（夏季（7月）平均水平氣壓場月）平均水平氣壓場季風(fēng)季風(fēng)（MonsoonsMonsoons）n季風(fēng)定義：季風(fēng)定義：大范圍風(fēng)向隨季節(jié)而有規(guī)律改變的盛行風(fēng)。東亞季風(fēng)東亞季風(fēng)n范圍：范圍：我國大部分地區(qū)，朝鮮半島和日本附近洋面。n冬季風(fēng)特征：冬季風(fēng)特征：我國大部

5、、朝鮮半島和日本附近洋面吹西北風(fēng)，東海南部、南海、臺灣海峽吹東北風(fēng)，風(fēng)力均在5-6級，最大8-9級。n夏季風(fēng)特征：夏季風(fēng)特征：我國東部沿海、朝鮮、日本吹東南風(fēng)；南海、臺灣海峽、菲律賓附近洋面吹西南風(fēng)。風(fēng)力一般3-4級。n季風(fēng)的天氣氣候特征：季風(fēng)的天氣氣候特征：夏季風(fēng)：高溫、潮濕、多陰雨，來臨慢；冬季風(fēng)：來臨快、強(qiáng)度大、大風(fēng)、干冷等。冬季風(fēng)大于夏季風(fēng)。南亞季風(fēng)南亞季風(fēng)n范圍：范圍：東非、西南亞、南亞、中印半島一帶，又稱印度季風(fēng)。n夏季風(fēng)特征：夏季風(fēng)特征：西南風(fēng)強(qiáng)勁，7-8月份風(fēng)力達(dá)8-9級，是世界上最著名的狂風(fēng)惡浪區(qū)之一。n冬季風(fēng)特征：冬季風(fēng)特征：北印度洋吹東北風(fēng)，風(fēng)力一般為3-4級，是航海的“

6、黃金季節(jié)”。n印度是個典型的季風(fēng)氣候國家，一年分為3季，6月至10月為雨季，11月至次年2月為涼季或稱干季，3月至5月為熱季。n 4月、5月份，內(nèi)陸地區(qū)氣溫達(dá)到40攝氏度左右是常事。倘若在高層高氣壓的籠罩下，連續(xù)多日無雨，高氣壓中空氣下沉增溫，有時還有印度西北沙漠地區(qū)吹來的干熱風(fēng)，在印度中南部內(nèi)陸地區(qū)的氣溫可以達(dá)到50攝氏度左右，這就是所謂的熱浪。熱浪在印度幾乎是年年有，只是范圍大小不等、持續(xù)時間長短不同而已。到5月底、6月初雨季一開始，氣溫就能降下來，高溫酷熱的熱浪天氣也隨之結(jié)束。 北印度洋航線北印度洋東北季風(fēng)期氣候-1月平均風(fēng)速n從每年12 月到次年3月，為北印度洋東北季風(fēng)盛行期。n風(fēng)向和

7、風(fēng)力穩(wěn)定, 平均風(fēng)速一般為4 7 m，并伴有輕中浪, 能見度好。n風(fēng)力最大的地方一般出現(xiàn)在索馬里以東的洋面上, 平均風(fēng)速可達(dá)8 m/s 以上,并會出現(xiàn)大浪。北印度洋西南季風(fēng)期氣候-7月平均風(fēng)速n5 9 月為西南季風(fēng)盛行期，發(fā)展最強(qiáng)盛的時期是6 8月。n孟加拉灣平均風(fēng)速為6 8m /s , 阿拉伯海為7 11 m /s, 7 月在阿拉伯海西部的索科特拉島以東洋面上, 平均風(fēng)速中心達(dá)13 m /s , 有時風(fēng)速可達(dá)18 m /s 以上。地方性風(fēng)地方性風(fēng)海陸風(fēng)海陸風(fēng)n海陸風(fēng)：海陸風(fēng)：在海岸附近，由于海陸間熱力差異的日變化引起的。白天：從海洋吹向陸地稱海風(fēng)；夜間：從陸地吹向海洋稱陸風(fēng)。主要出現(xiàn)在中低緯

8、度，氣溫日較差較大，多在夏季晴朗天氣條件下。地方性風(fēng)地方性風(fēng)山谷風(fēng)山谷風(fēng)n山谷風(fēng)：山谷風(fēng)：由于山峰山谷的溫度差異產(chǎn)生的局地環(huán)流。白天：從山谷吹向山頂稱谷風(fēng)；夜間：從山頂吹向山谷稱山風(fēng)。如巴山夜雨。n在我國海陸風(fēng)和山谷風(fēng)均盛行的港口是連云港和秦皇島。在我國海陸風(fēng)和山谷風(fēng)均盛行的港口是連云港和秦皇島。地方性風(fēng)地方性風(fēng)峽谷風(fēng)峽谷風(fēng)n峽谷風(fēng)：峽谷風(fēng)：當(dāng)氣流從開闊地區(qū)吹進(jìn)峽口時，形成的強(qiáng)風(fēng)。如臺灣海峽、直布羅陀海峽等?！皪{管效應(yīng)”地形動力作用地形動力作用繞流岬角效應(yīng)海流海流（Ocean Current）n海流海流:是指海洋中的海水具有相對穩(wěn)定速度的流動，它是海水運(yùn)動的形式之一。n流向流向: 海流的方向是

9、指去向，常用8個方位或以度為單位表示。n流速流速: 流速的單位常用Kn（節(jié)）和n mile/d（海里/日）表示。按海流的成因分類按海流的成因分類n1. 1. 風(fēng)海流：風(fēng)海流：包括風(fēng)生流和漂流，是由風(fēng)對海水的牽引作用而產(chǎn)生的海流。風(fēng)生流是短暫風(fēng)力引起的暫時性的海流，其流速和流向隨風(fēng)向，風(fēng)速而變化。漂流是由信風(fēng)或盛行風(fēng)的長期作用而引起的海流，流向和流速比較穩(wěn)定，又叫定海流。n2. 2. 密度流：密度流：由于海水中的密度不均勻而產(chǎn)生的海流，又稱梯度流。如非洲的紅海，蒸發(fā)大，鹽度高密度大，產(chǎn)生由紅海流向印度洋的海流。n3. 3. 補(bǔ)償流：補(bǔ)償流：由于海水的連續(xù)性，一處海水流失，它處海水將流來補(bǔ)充，形成

10、補(bǔ)償流。n4. 4. 潮流：潮流：由于天體引潮力引起的海水周期性水平運(yùn)動。n實(shí)際上由單一原因產(chǎn)生的海流極少，往往是幾個因子共同作用的結(jié)果，但有主次，近海以潮流為主，外海多風(fēng)海流和梯度流。按海流的物理屬性按海流的物理屬性( (溫度溫度) )分類分類n水團(tuán)：水團(tuán)：來自相同的源地，具有獨(dú)特的相對均勻的物理性質(zhì)（如溫度，鹽度，溶解氧等）的海水稱水團(tuán)。n 暖流：暖流：流動水團(tuán)的溫度比它所經(jīng)過海區(qū)的水溫高稱暖流。一般從低緯向高緯流動的海流為暖流。n 冷流：冷流：流動水團(tuán)的溫度比它所經(jīng)過海區(qū)的水溫低稱冷流。一般從高緯向低緯流動的海流為冷流。n 中性流：中性流：流動水團(tuán)的溫度比它所經(jīng)過海區(qū)的水溫相差不大稱中性

11、流，一般東西向的流。世界大洋表層海流模式世界大洋表層海流模式1.1.信風(fēng)流和赤道逆流：信風(fēng)流和赤道逆流： 在赤道區(qū)有一支從東向西的海流，即 北赤道海流（NEC）和南赤道海流(SEC)，南北赤道海流之間有一支從西向東的赤道逆流。2. 2. 西邊界流和西風(fēng)漂流：西邊界流和西風(fēng)漂流：在西風(fēng)帶中，海流基本上自西向東流，西邊界流大多來自熱帶洋面，水溫高，流速大，是較強(qiáng)的暖流。在南半球三大洋的西風(fēng)海流彼此溝通，形成一個連續(xù)的水環(huán)。又稱西風(fēng)漂流。世界大洋表層海流模式世界大洋表層海流模式3. 3. 東邊界流：東邊界流：西風(fēng)漂流在大洋東岸流向低緯的海流。東邊界流流動緩慢，幅度寬廣具有寒流性質(zhì)。4.大洋兩岸的海流

12、在強(qiáng)度上不對稱，大洋西邊界的海流比東邊界的海流窄而強(qiáng)。如墨西哥灣流和黑潮均為強(qiáng)海流。大洋表層海流厄爾尼諾現(xiàn)象 n有些年份，在圣誕節(jié)前后，中美洲沿岸有一股暖水沿厄瓜多爾和秘魯海岸向南流動，代替了那里原來的冷水，沿岸涌升流也隨之減弱或消失，從而影響了那里的海洋動物區(qū)系和魚類，使秘魯灣場大幅度減產(chǎn)。隨后，通常干旱少雨的南美洲西部地區(qū)連降大雨。這股向南侵入的暖水每隔若干年發(fā)生一次，時間間隔不確定，每次持續(xù)時間長短也不一，短者數(shù)月，長者達(dá)一年以上。暖水南侵的范圍可達(dá)14S附近。 n在1982年11月，赤道太平洋東部地區(qū)海溫異常升高，并且范圍越來越大，海溫比常年高出6，打破了歷史記錄，圣誕節(jié)前后，棲息在圣

13、誕島上的1700多萬只海鳥不知去向。接著1982年冬到1983年春，太平洋東岸的秘魯?shù)仍S多拉丁美洲國家下了大雨，河水泛濫。美國中、西部不斷遭到風(fēng)雪、凍雨及低溫的襲擊，華盛頓經(jīng)歷了一場百年罕見的大暴風(fēng)雪。在太平洋西岸情況恰恰相反，出現(xiàn)了嚴(yán)重的干旱，如印尼、澳大利亞、印度南部以及非洲15個國家經(jīng)歷了近幾十年來最嚴(yán)重的干旱，引起森林大火，農(nóng)牧業(yè)災(zāi)荒。在歐洲和蘇聯(lián)，則出現(xiàn)了異常暖冬。我國也出現(xiàn)了天氣異常，南方春夏低溫多雨，長江流域出現(xiàn)歷史上罕見的大洪水，北方春季一反常態(tài)，雨量充沛，天氣暖和，局部地區(qū)頻繁出現(xiàn)災(zāi)害天氣。n19971998年出現(xiàn)的厄爾尼諾現(xiàn)象是20世紀(jì)最強(qiáng)的一次，它引起我國長江中下游和嫩江

14、、松花江流域在1998年夏天發(fā)生了歷史上罕見的特大洪澇災(zāi)害。海流與全球變暖?海浪海浪 (Sea Wave)(Sea Wave)n海浪與海流都是海水運(yùn)動的重要形式，對船舶航行有很大的影響。大風(fēng)浪造成航速下降，舵效降低，甚至停止不前；在狂濤巨浪中還會出現(xiàn)“中垂”或“中拱”使船舶結(jié)構(gòu)變形，嚴(yán)重時造成船體斷裂。海流不僅對航海有不可忽視的影響，而且對天氣和氣候也有顯著的影響。波浪的分類波浪的分類（按成因分類）（按成因分類）n風(fēng)浪：風(fēng)浪：由風(fēng)直接作用而引起的水面波動稱為風(fēng)浪。n涌浪：涌浪：風(fēng)浪離開風(fēng)區(qū)傳至遠(yuǎn)處或者風(fēng)區(qū)中風(fēng)停息后所留下來的波浪，稱為涌浪。n近岸浪：近岸浪：風(fēng)浪或涌浪傳至淺水或近岸區(qū)后，因受地形影響將發(fā)生一系列變化，稱近岸浪。n風(fēng)暴潮：風(fēng)暴潮：由于氣象原因，如臺風(fēng)，強(qiáng)風(fēng)暴等引起的海面異常升高現(xiàn)象稱風(fēng)暴潮，亦稱風(fēng)暴海嘯。n海嘯：海嘯：由于海底或海岸附近發(fā)生的地震或火山爆發(fā)所形成的波動。亦稱海嘯。n潮汐波：潮汐波：由于天體引潮力作用所產(chǎn)生的波動。n內(nèi)波：內(nèi)波：不同密度的水層界面處而產(chǎn)生的波動。群群 波波海洋中的波浪常以“群”的形式出現(xiàn)，通常稱為群波(Group of Waves)。設(shè)兩列波向、振幅相同，波長和周期稍有差別的正弦波相互疊加，疊加以后的合成波形如下圖。 駐駐 波波由兩列波向相反的正弦波