谭老师地理工作室|【地理探究】为什么中纬度地区地面和高空都是西风控制?三圈环流根本就不存在?一张动图看清三圈环流( 二 )


单圈环流的形成过程
假设地球不自转 , 地表性质均一 , 太阳直射赤道 。 此时引起大气运动的因素是高低纬度之间的受热不均 。 因而在终年炎热的赤道地区 , 大气受热膨胀上升 , 在终年严寒的两极地区 , 大气冷却收缩下沉 。 这样 , 在高空 , 赤道形成高气压 , 气压梯度力的方向指向极地 , 大气由赤道上空流向两极上空 。 在近地面 , 赤道形成低气压 , 两极形成高气压 , 气压梯度力的方向指向赤道 , 大气由两极流回赤道 。 因此 , 在同一半球 , 赤道和极地之间形成了单圈闭合环流 。
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三圈环流的形成过程
【谭老师地理工作室|【地理探究】为什么中纬度地区地面和高空都是西风控制?三圈环流根本就不存在?一张动图看清三圈环流】地球的自转 , 假设地表性质均一 , 太阳直射赤道 , 则引起大气运动的因素是高低纬之间的受热不均和地转偏向力 。
从北半球来看 , 赤道地区上升的暖空气 , 在气压梯度力作用下 , 由赤道上空向北流向北极上空(南风)移动 , 受地转偏向力影响 , 由南风逐渐右偏成西南风 , 在30°N附近上空堆积 , 于是产生下沉气流 , 致使近地面气压升高 , 形成副热带高气压带 。 近地面 , 在气压梯度力作用下 , 大气由副热带高气压带向南北流出 。 向南的一支流向赤道低压 , 在地转偏向力影响下 , 由北风逐渐右偏成东北风 , 称为东北信风 。 同理南半球也会形成东南信风 , 东北信风与南半球的东南信风在赤道附近辐合上升 , 在赤道与副热带地区之间便形成了低纬环流圈 。
近地面 , 从副热带高气压向北流的一支气流 , 在地转偏向力的作用下逐渐右偏成西南风即盛行西风 。 从极地高气压带向南流的气流(北风)在地转偏向力影响下逐渐向右偏形成东北风 , 即极地东风 。 较暖的盛行西风与寒冷的极地东风在60°N附近相撞 , 在近地面形成暖锋(极锋) 。 暖而轻的气流爬升到冷而重的气流之上 , 形成了副极地上升气流 。 上升气流到高空 , 又分别流向南北 , 向南的一支气流在地转偏向力的影响下 , 由北风逐渐右偏成东北风 , 在30°N附近与来自赤道的高空西南风相撞形成冷锋 , 加强了副热带高气压带高空的下沉气流 , 进一步升高副热带高气压带的气压 , 于是在副热带地区与副极地地区之间构成中纬度环流圈;向北的一支气流在北极地区下沉,是在副极地地区与极地之间构成了高纬度环流圈 。 由于副极地上升气流使近地面的气压降低 , 于是形成了副极地低气压带 。
同理 , 南半球同样存在着低纬、中纬、高纬三个环流圈 。 因此 , 在近地面 , 共形成了7个气压带、6个风带 。
19世纪20年代的时候有人提出了三圈环流模型 , 尽管后来有人对这个模型进行了修正以符合高空观测结果 , 但仍然不妨碍它是一个有效认识全球环流分布的工具 。
今天就和大家聊一下这个神秘的三圈环流模型 。
哈得来环流
位置:位于赤道和南、北纬30°之间
形成原理:赤道附近的空气受热上升形成积云时释放的潜热驱动哈得来环流 , 高层大气向极地运动 , 谭老师地理工作室综合整理在分别到达南、北纬20°~35°时下沉 。
结果:由于空气在赤道上升过程中有水汽凝结 , 使得在南、北纬20°~35°附近下沉的空气较干燥 , 且下沉过程中的绝热加热作用进一步降低空气的相对湿度 。
因此 , 下沉的干燥大气使得这个纬度带少雨而干早 , 成为全球副热带沙漠地区 , 北非的撤哈拉沙漠和澳大利亚沙漠都位于这个纬度带上 。
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费雷尔环流
位置:在三圈环流模型中 , 南、北纬30°~60°的环流称为费雷尔环流 , 由威廉.费雷尔提出 。


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