观测6大气环流海流

1、自由大气（高空）中的风压定律自由大气（高空）中的风压定律n风沿等压线吹，背风而立n 北半球，高压在右，低压在左n 南半球，高压在左，低压在右n地转风（平直等压线,气压梯度力/地转偏向力平衡）n梯度风（高低压,气压梯度力/地转偏向力平衡/惯性离心力平衡）温度平流-冷平流，暖平流摩擦层中的风压定律摩擦层中的风压定律n在北半球摩擦层中，风斜穿等压线吹，背风而立，高压在右后方，低压在左前方。在南半球高压在左后方，低压在右前方。n北半球，高压中风穿等压线沿顺时针方向向外辐散，低压中风穿等压线沿逆时针方向向中心辐合。(右图）地面高压气流地面低压气流低纬流线图大气稳定度的概念大气稳定度的概念 如图小球处于三

2、个不同位置，分别是稳定平衡，不稳定平衡和随遇平衡。n大气稳定度大气稳定度: : 处于静力平衡状态的大气层中，一些空气块受到动力因子和热力因子的扰动，产生向上或向下的垂直运动。这种偏离其平衡位置的运动能否继续发展成为对流运动，是由大气层结，即温度和湿度的垂直分布所决定的。大气层结具有的这种影响对流运动的特性称为大气稳定度，又称大气静力稳定度或大气层结稳定度。不稳定天气：雷阵雨、冰雹、龙卷 晴天，能见度好，大气澄明稳定天气：雾，毛毛雨阴，能见度不好，低层空气浑浊，感觉压抑 四川筠连县遭罕见“焚风” 最高温度达36 2009年02月13日11:09 四川新闻网-成都晚报n昨日下午，泸州、宜宾南部一带

3、天气异常燥热，宜宾筠连县在下午4时气温达到26，1小时后气温骤然升高10，达到36！接下来的一个小时，气温又像坐过山车一般下降，在下午6时降到了23。当地居民感觉2小时内，气温从初夏一下子迈入盛夏，接着一场大风又把大家从盛夏刮到了秋天。而按照当地的气候特征，2月中旬仅仅是冬末初春的季节。省气象台台长范晓宏介绍，根据昨日的气象资料初步判定，筠连县出现了“焚风”现象，这种现象在四川属于历史罕见。焚风大气环流大气环流（General CirculationGeneral Circulation）n大气环流：一般是指具有全球性、大范围空的气运行现象，它的水平尺度在数千公里，垂直尺度在十公里以上，时间尺

4、度大于24小时。大气环流反映了大气运动的基本状态和基本特征，是各种不同尺度天气系统活动的基础和背景。同时也是气候形成和演变的重要背景条件。通常认为影响大气环流的主要因子有：太阳辐射、地球自转、海陆分布太阳辐射、地球自转、海陆分布不均匀不均匀等因素等影响。三圈环流和行星风带三圈环流和行星风带冬季（冬季（1月）平均水平气压场月）平均水平气压场 夏季（夏季（7月）平均水平气压场月）平均水平气压场季风季风（MonsoonsMonsoons）n季风定义：季风定义：大范围风向随季节而有规律改变的盛行风。东亚季风东亚季风n范围：范围：我国大部分地区，朝鲜半岛和日本附近洋面。n冬季风特征：冬季风特征：我国大部

5、、朝鲜半岛和日本附近洋面吹西北风，东海南部、南海、台湾海峡吹东北风，风力均在5-6级，最大8-9级。n夏季风特征：夏季风特征：我国东部沿海、朝鲜、日本吹东南风；南海、台湾海峡、菲律宾附近洋面吹西南风。风力一般3-4级。n季风的天气气候特征：季风的天气气候特征：夏季风：高温、潮湿、多阴雨，来临慢；冬季风：来临快、强度大、大风、干冷等。冬季风大于夏季风。南亚季风南亚季风n范围：范围：东非、西南亚、南亚、中印半岛一带，又称印度季风。n夏季风特征：夏季风特征：西南风强劲，7-8月份风力达8-9级，是世界上最著名的狂风恶浪区之一。n冬季风特征：冬季风特征：北印度洋吹东北风，风力一般为3-4级，是航海的“

6、黄金季节”。n印度是个典型的季风气候国家，一年分为3季，6月至10月为雨季，11月至次年2月为凉季或称干季，3月至5月为热季。n 4月、5月份，内陆地区气温达到40摄氏度左右是常事。倘若在高层高气压的笼罩下，连续多日无雨，高气压中空气下沉增温，有时还有印度西北沙漠地区吹来的干热风，在印度中南部内陆地区的气温可以达到50摄氏度左右，这就是所谓的热浪。热浪在印度几乎是年年有，只是范围大小不等、持续时间长短不同而已。到5月底、6月初雨季一开始，气温就能降下来，高温酷热的热浪天气也随之结束。 北印度洋航线北印度洋东北季风期气候-1月平均风速n从每年12 月到次年3月，为北印度洋东北季风盛行期。n风向和

7、风力稳定, 平均风速一般为4 7 m，并伴有轻中浪, 能见度好。n风力最大的地方一般出现在索马里以东的洋面上, 平均风速可达8 m/s 以上,并会出现大浪。北印度洋西南季风期气候-7月平均风速n5 9 月为西南季风盛行期，发展最强盛的时期是6 8月。n孟加拉湾平均风速为6 8m /s , 阿拉伯海为7 11 m /s, 7 月在阿拉伯海西部的索科特拉岛以东洋面上, 平均风速中心达13 m /s , 有时风速可达18 m /s 以上。地方性风地方性风海陆风海陆风n海陆风：海陆风：在海岸附近，由于海陆间热力差异的日变化引起的。白天：从海洋吹向陆地称海风；夜间：从陆地吹向海洋称陆风。主要出现在中低纬

8、度，气温日较差较大，多在夏季晴朗天气条件下。地方性风地方性风山谷风山谷风n山谷风：山谷风：由于山峰山谷的温度差异产生的局地环流。白天：从山谷吹向山顶称谷风；夜间：从山顶吹向山谷称山风。如巴山夜雨。n在我国海陆风和山谷风均盛行的港口是连云港和秦皇岛。在我国海陆风和山谷风均盛行的港口是连云港和秦皇岛。地方性风地方性风峡谷风峡谷风n峡谷风：峡谷风：当气流从开阔地区吹进峡口时，形成的强风。如台湾海峡、直布罗陀海峡等。“峡管效应”地形动力作用地形动力作用绕流岬角效应海流海流（Ocean Current）n海流海流:是指海洋中的海水具有相对稳定速度的流动，它是海水运动的形式之一。n流向流向: 海流的方向是

9、指去向，常用8个方位或以度为单位表示。n流速流速: 流速的单位常用Kn（节）和n mile/d（海里/日）表示。按海流的成因分类按海流的成因分类n1. 1. 风海流：风海流：包括风生流和漂流，是由风对海水的牵引作用而产生的海流。风生流是短暂风力引起的暂时性的海流，其流速和流向随风向，风速而变化。漂流是由信风或盛行风的长期作用而引起的海流，流向和流速比较稳定，又叫定海流。n2. 2. 密度流：密度流：由于海水中的密度不均匀而产生的海流，又称梯度流。如非洲的红海，蒸发大，盐度高密度大，产生由红海流向印度洋的海流。n3. 3. 补偿流：补偿流：由于海水的连续性，一处海水流失，它处海水将流来补充，形成

10、补偿流。n4. 4. 潮流：潮流：由于天体引潮力引起的海水周期性水平运动。n实际上由单一原因产生的海流极少，往往是几个因子共同作用的结果，但有主次，近海以潮流为主，外海多风海流和梯度流。按海流的物理属性按海流的物理属性( (温度温度) )分类分类n水团：水团：来自相同的源地，具有独特的相对均匀的物理性质（如温度，盐度，溶解氧等）的海水称水团。n 暖流：暖流：流动水团的温度比它所经过海区的水温高称暖流。一般从低纬向高纬流动的海流为暖流。n 冷流：冷流：流动水团的温度比它所经过海区的水温低称冷流。一般从高纬向低纬流动的海流为冷流。n 中性流：中性流：流动水团的温度比它所经过海区的水温相差不大称中性

11、流，一般东西向的流。世界大洋表层海流模式世界大洋表层海流模式1.1.信风流和赤道逆流：信风流和赤道逆流： 在赤道区有一支从东向西的海流，即 北赤道海流（NEC）和南赤道海流(SEC)，南北赤道海流之间有一支从西向东的赤道逆流。2. 2. 西边界流和西风漂流：西边界流和西风漂流：在西风带中，海流基本上自西向东流，西边界流大多来自热带洋面，水温高，流速大，是较强的暖流。在南半球三大洋的西风海流彼此沟通，形成一个连续的水环。又称西风漂流。世界大洋表层海流模式世界大洋表层海流模式3. 3. 东边界流：东边界流：西风漂流在大洋东岸流向低纬的海流。东边界流流动缓慢，幅度宽广具有寒流性质。4.大洋两岸的海流

12、在强度上不对称，大洋西边界的海流比东边界的海流窄而强。如墨西哥湾流和黑潮均为强海流。大洋表层海流厄尔尼诺现象 n有些年份，在圣诞节前后，中美洲沿岸有一股暖水沿厄瓜多尔和秘鲁海岸向南流动，代替了那里原来的冷水，沿岸涌升流也随之减弱或消失，从而影响了那里的海洋动物区系和鱼类，使秘鲁湾场大幅度减产。随后，通常干旱少雨的南美洲西部地区连降大雨。这股向南侵入的暖水每隔若干年发生一次，时间间隔不确定，每次持续时间长短也不一，短者数月，长者达一年以上。暖水南侵的范围可达14S附近。 n在1982年11月，赤道太平洋东部地区海温异常升高，并且范围越来越大，海温比常年高出6，打破了历史记录，圣诞节前后，栖息在圣

13、诞岛上的1700多万只海鸟不知去向。接着1982年冬到1983年春，太平洋东岸的秘鲁等许多拉丁美洲国家下了大雨，河水泛滥。美国中、西部不断遭到风雪、冻雨及低温的袭击，华盛顿经历了一场百年罕见的大暴风雪。在太平洋西岸情况恰恰相反，出现了严重的干旱，如印尼、澳大利亚、印度南部以及非洲15个国家经历了近几十年来最严重的干旱，引起森林大火，农牧业灾荒。在欧洲和苏联，则出现了异常暖冬。我国也出现了天气异常，南方春夏低温多雨，长江流域出现历史上罕见的大洪水，北方春季一反常态，雨量充沛，天气暖和，局部地区频繁出现灾害天气。n19971998年出现的厄尔尼诺现象是20世纪最强的一次，它引起我国长江中下游和嫩江

14、、松花江流域在1998年夏天发生了历史上罕见的特大洪涝灾害。海流与全球变暖?海浪海浪 (Sea Wave)(Sea Wave)n海浪与海流都是海水运动的重要形式，对船舶航行有很大的影响。大风浪造成航速下降，舵效降低，甚至停止不前；在狂涛巨浪中还会出现“中垂”或“中拱”使船舶结构变形，严重时造成船体断裂。海流不仅对航海有不可忽视的影响，而且对天气和气候也有显著的影响。波浪的分类波浪的分类（按成因分类）（按成因分类）n风浪：风浪：由风直接作用而引起的水面波动称为风浪。n涌浪：涌浪：风浪离开风区传至远处或者风区中风停息后所留下来的波浪，称为涌浪。n近岸浪：近岸浪：风浪或涌浪传至浅水或近岸区后，因受地形影响将发生一系列变化，称近岸浪。n风暴潮：风暴潮：由于气象原因，如台风，强风暴等引起的海面异常升高现象称风暴潮，亦称风暴海啸。n海啸：海啸：由于海底或海岸附近发生的地震或火山爆发所形成的波动。亦称海啸。n潮汐波：潮汐波：由于天体引潮力作用所产生的波动。n内波：内波：不同密度的水层界面处而产生的波动。群群 波波海洋中的波浪常以“群”的形式出现，通常称为群波(Group of Waves)。设两列波向、振幅相同，波长和周期稍有差别的正弦波相互叠加，叠加以后的合成波形如下图。 驻驻 波波由两列波向相反的正弦波