大气环流是怎么形成的 大气环流讲解

核心提示:郑和七次下西洋以及地理大发现中的无数次海上远航,所使用的都是帆船,完全靠风力吹送.人们很早就发现了,地球上有些地带刮风的风向几乎是全年恒定不变的,这称之为定向风.哥伦布是第一个全面了解并充分利用了大西...
【大气环流是怎么形成的 大气环流讲解】

大气环流是怎么形成的 大气环流讲解

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郑和七次下西洋以及地理大发现中的无数次海上远航,所使用的都是帆船,完全靠风力吹送.人们很早就发现了,地球上有些地带刮风的风向几乎是全年恒定不变的,这称之为定向风.哥伦布是第一个全面了解并充分利用了大西洋有规律风系的航海家.他在发现新大陆前,就已经有过好几次航海经验,他知道低纬度地区老是刮东风,中纬度地区则经常刮西风.所以哥伦布寻找新大陆的第一次航行,是沿着加那利群岛的纬度(约北纬28°)巧妙地借助东风向西驶去.但在返回西班牙时,他精明地先向北行驶到亚速尔群岛的纬度(约北纬39°),然后才张满风帆,乘着浩荡西风返回欧洲的.
航海家们利用的这种低纬度东风,在南北半球都有,北半球以东北风为主,南半球以东南风为主,年年如此,挺讲信用的,因此被人们称之为信风.
当时的一些商人掌握了这个规律,基本都依靠信风的吹送,来往于海洋上进行贸易经商活动,因而这种风又被商人们叫做贸易风.
自从发现了新大陆以后,西欧的商人们便纷纷组织大批船队装运马匹运往美洲,因为在那儿原来没有马,运输和农耕都很不方便.然而奇怪的是,当船队沿着北纬30°附近的大西洋航行时,常常遇到海面上死一般的寂静,没有风,闷热异常,帆船便只好无可奈何地在原地打转,乖乖等候顺风的到来,而有时一等就是10天半月.时间长了,马匹因缺少淡水、饲料纷纷病倒、死亡,水手们一时吃不掉那么多马肉,最后不得不将死马成批抛进大海.当时人们恐惧地把这一无风地带叫做"马的死亡线",又称"马纬度".此外,赤道带也是个无风带.
但是如果船队跨过了马纬度,进入中纬度海域航行,在南北纬度40°~50°附近,马上又会遇到与低纬度方向相反的西风.特别在南半球,这一纬度带没有大的陆地,海域非常辽阔,西风更为猛烈而且稳定,常常在海上掀起狂涛巨澜.1488年,葡萄牙航海家迪亚斯指挥两艘小船,驶往非洲大陆最南端,当船只来到南纬40°附近时,一场巨大的风暴将这两叶小舟在大海上吹荡了整整16天,值得庆幸的是最终他们被吹送到一个岬角上.心有余悸的迪亚斯还将这个岬角命名为风暴角(后葡萄牙国王认为这个岬角的发现,使通往富庶东方的航路有了打通的希望,改名好望角).南半球的西风带也因此而被人形象地称为"咆哮西风带"了.
随着航海事业的发展,人们更加急于了解,地球上为什么会有南北对称分布的定向风带及无风带,定向风为什么能这样信守自己的方向,又是什么力量掌握着定向风的方向呢?
首先发现信风的是英国天文学家哈雷,他因计算出一颗著名彗星的回归周期(76年)而享誉全球,这颗彗星后来就以他的大名命名.有人说他的伟大天才在于能将复杂的资料整理出某种头绪来.他对地学也曾有过许多贡献,他首创用图表法来说明地球自然现象的地理分布.1698~1700年他参加了为纯科学目标的第一次远航,并制成了世界上第一幅地磁变率图.1686年他在一本叫做《哲学学报》的杂志上发表他的信风理论,综述了三大洋盛行的风,并附了一张风图.文中正确地描述和刻划了热带风的基本特征——赤道无风,赤道以北盛行东北信风,以南则为东南信风.他认为信风的形成与太阳供给赤道较多的热有关.1688年,他又根据收集来的海洋上测风资料,绘出了北纬30°~南纬30°的世界上第一幅信风分布图.这种全球信风分布图,由于来自于实践,有观测资料作为基础,因此在航海中起了很大作用.
当时人们都参照信风图来科学地安排航行,把从英伦三岛到澳大利亚之间的航期,由250多天缩短到150天左右.这件事激起了人们进一步研究贸易风的兴趣,积极收集资料,并作理论的探讨.
1735年,另一位英国天文学家哈得莱发表了《关于信风之起因》一文,正确地解释了信风现象,从而创立了经圈环流的理论,并修正了哈雷关于西风是因太阳向西运行所造成的错误说法,而首次考虑由于地球自转对大气环流的影响.哈得莱认为,赤道地区接受的太阳热量要比极地多得多,因而赤道地区的空气受热变轻产生上升运动,极地的空气受冷变重产生下沉运动.


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