大气环流

大气运动状况极为复杂，运动形式千姿百态，规模差别很大，活动的时间和发展变化规律也各不相同。按照它们规模的大小可概括为行星尺度系统、大尺度系统、中尺度系统和小尺度系统。

行星尺度系统的水平范围在数千千米以上，活动时间在一周以上，如西风带里大的波动、副热带高压等；大尺度系统的水平范围在数百千米到1 000 km之间，活动时间一般维持3～5天，如气旋、台风等；中尺度系统的水平范围在几十千米到100 km之间，维持时间一天左右，如山谷风、海陆风等；小尺度系统的水平范围在10 km以下，一般仅存在几小时甚至更短，如龙卷风、雷雨云等。

这些系统既有区别又有联系，共同构成大气运动的总体。在这些系统中，以行星尺度系统的大气运动最为稳定，它又是其他各种运动形式的基础。它反映了大气运动的基本状态和变化特征，并制约着规模较小的气流活动。通常把这种大规模的行星尺度的大气运动总称为大气环流。

大气环流不仅是各种规模运动系统的形成和活动的基础，而且是各地天气变化、气候形成和演变的重要条件。

低纬环流和高纬环流都是热力因素形成的环流，所以从成因上说属于热力环流；中纬环流是因动力因素形成的，所以属于动力环流。

早在1735年英国气象学家哈德莱就提出了大气环流模式，到19世纪美国气象学家裴瑞尔对大气环流模式又做了修改，后来许多气象学家对大气环流又做了大量的研究工作，使得大气环流模式日渐完善。人们为了纪念哈德莱和裴瑞尔两位气象学家的贡献，有时把低纬环流称为哈德莱环流，中纬环流称为裴瑞尔环流。

三圈环流在地球表面的具体表现是全球性的气压带和风带的分布。地球表面气压带和风带对各地区天气和气候的形成及变化有着重要影响。

分布在南北半球的信风本来是干热稳定的，经过广大洋面时变得越来越潮湿，这两支高温潮湿的气流在赤道地区汇合上升，凝云致雨，形成赤道地区湿热多雨的气候特征。赤道地区的降雨多为雷阵雨，主要发生在午后。一年中平均100天左右有雷阵雨，个别地区如爪哇的茂物，年雷雨天数竟达320天。

在赤道上空的大气又以反信风的方向向副热带流去，这支由赤道向副热带流动的高空气流性质已经变得干热，因为大气中的水汽大部分都以降雨的形式落在赤道地区了。这支干热的气流在副热带下沉，又发生增温作用，变得更加干热。副热带下沉气流笼罩着副热带地区，形成这里的干热气候，使这里成为世界上最干最热的地区。由副热带近地面奔向赤道的稳定而干热的信风，长途流经于广大洋面上，变得越来越潮湿不稳定，最终又归宿于赤道地区。

中纬环流与低纬、高纬环流有很大的不同，中纬低空盛行西南气流，而高空是西北气流，所以中纬环流的垂直剖面不是一个封闭的环流圈。为什么中纬环流高空盛行偏西气流呢？现在还没有一个公认的令人满意的解释。有人认为，高纬、低纬环流的高空都盛行偏西气流，受它们的牵制作用，中纬高空也就形成了偏西气流。

中纬环流的高低空都盛行偏西气流，所以中纬地区的西风带非常深厚。在中纬地区来自高纬的冷空气和来自低纬的暖空气交汇，使得西风带很不稳定，出现波动，通常称为长波，表现为大槽大脊的形式，还经常有锋面、气旋活动（它们常相伴而生，叫锋面气旋），形成西风带不稳定的天气，尤其是在海洋上常多风暴天气。特别是在南半球中纬地区，强劲的西风，有咆哮的西风带之称。

在航海路线上，为了确保安全，常选择稳定的信风带航线，而不走多风暴的西风带航线，所以很早以来信风就有“贸易风”之称。
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