重新认识 三圈环流

1、重新认识三圈环流“她”就是三圈环流。题目有些吸引眼球，这里不是风花雪月的地方，只是借用 拟人化的写作手法。这段时间，一直被大气环流的问题困饶，总想在头脑里形象、清晰地构建一个大 气环流的三维结构，始终有些无策。这几天事情多，睡不好，展转中，今日终于豁然 可以借助水流来理解，水流比气流直观得多，道理却是一样的：河流横断面上有 极弱的环流，但谁也不会说河水是在两岸之间流动！大气环流的主流是叠加了涡旋波动的纬向运动，两个厚实贯穿于地面和高空，一 个单薄局限于低空，即三个风带：1、赤道及其附近：地面和高空都是东风，高空有东风波动，地面即信风带；2、中、高纬度地区：地面和高空，整个对流层都是西风和西风波

2、；3、极地东风带：局限于近地面层，高空是西风。为什么中纬度地区地面和高空都是西风控制？为什么气象卫星云图的云系都是 向东移动？道理就在这里。问题：为什么中纬度地区地面和高空都是西风控制？为什么我们在天气预报中看 到的气象卫星云图的云系都是沿偏东方向移动？如果能很自信地在学生面前回答解释，那就恳求您多多指点。绝大多数地理教师对以上问题都会变得语言支支吾，要保证清晰、有质量地参与 这个问题的讨论，最好有些准备，认真地学习一下大学教科书中大气运动的内容，或 者搜索些相关文字。2下面的文章平均大气环流，是自己看书整理思路之后，网络上看到的很干净、利落、简明的 一篇，需要弄明白最后的总结：与三圈环流对应

3、的地面气流，在低纬度和极地附近大致是东风带，而在中纬度是 西风带。高空气流在中高纬度地区基本上都是西风，与地面风带不同，主要系统丧失 了经向风分量变成真正的西风。在赤道上空是东风控制。大气环流的主流是叠加了涡旋波动的纬向运动，两个厚实贯穿于地面和高空，一 个单薄局限于低空，即三个风带：1、赤道及其附近：地面和高空都是东风，高空有东风波动，地面即信风带；2、中、高纬度地区：地面和高空，整个对流层都是西风和西风波；3、极地东风带：局限于近地面层，高空是西风。上面的文字是通过认真学习之后，按自己的理解习惯做出的概要整理，并无明显 错误。大气环流和行星风系表现为以纬向运动为主的特征，并非地球独有，在太

4、阳系其他有 大气包围的行星也同样存在，木星和土星表面不是都分布着一系列明暗相间、与赤道 平行的云带吗？当然这里还有其他原因。3自己绝不是认为三圈环流是个错误的模型，相反，这是一个很简明有效的模型，帮 助我们认识了复杂的大气环流的形成机理，否则还真没有办法向学生解释那么复杂的 大气环流现象。这里其实只是指出，教师的理解，广泛存在着一个严重的偏差和典型 的误区：在阅读三圈环流示意图时，错误固执地认为环流的高空风向与地面风向相反； 而且绝大多数人非常不理解这个观测事实：中纬度西风带上空，为什么也是西风，低纬度东风带的赤道上空为什么也有东 风。是三圈环流被广泛地误解了，不是三圈环流错了。三圈环流遇到的

5、一个唯一尴尬是：副极地低压带（或者说极锋区）的上升气流，其返 回低纬度的一支，为什么不是受地转偏向力的影响，北半球在高空偏转成为东风？而 是和地面一样是西风，甚至西风急流。现代气象学是建立在观测事实上的科学，航空气象观测和卫星观测的帮助，大大提高 了我们对大气运动的认识水平。我们不能说三圈环流的模型很完美我们很喜欢，去要求大气按我们的模型来运动，而 只能根据观测事实去完善模型，去完善我们的理解。谁能解释清楚，谁能说服我，我就相信谁，只能服从观测事实。4借助水流的直观，只是寻找一个对应、具体的事物原型来理解问题和观测事实而已。 纯粹只是自己的一种知识理解方式，连简单的推理都不是。探求未知的科学原

6、理需要 创造性，理解已知的科学知识同样需要创造性。自己觉得很有效，也有可比性：都是流体，水流和气流都可以产生波动、脉动和湍流。 自己做了个“水流麻花”的小实验：拿个一次性的杯子，把下面剪个稍大的不规则洞， 观察一下水流的情形。大气环流是不是非常类似于“气流麻花”或者“气流绳索” 的样子？不要以为我脑子发热到要创造新的大气环流理论，再重申一下：只是便于自己直观地 理解大气环流知识，而不是要推翻三圈环流，更不是要证明什么新的大气环流理论。 但有了对大气环流的全面认识之后，教师自己在理解诸多的大气现象时，就不要老是 机械地套用简化理想的三圈环流了，它仍然是经典的，对学生对教学也是十分很有效 的，但我

7、们自己必需知道问题的实质是什么。6对这个问题，如果只是少数教师象我这样不学无术，我倒不好意思写这样的文字。问题在于，更多业务精良的老师可能被提升而遗憾地脱离了一线地理教学，在大气环 流问题上却由始至终地揣着含混不清的认识；留下更多糊涂的教师，认识仅局限于中 学教科书的简明扼要，不能面对学生的疑问，继续带着深深的困惑乃至错误，很少有 精力去深入弄懂相关的大学教材上的内容，也很少有机会接触丰富的资料、最新的科 学研究成果；象我这样徒劳地思考这个问题以至茶饭不思的，多少算是值得鼓励的追 求专业成长的行为，中学与大学的关系脱离疏远、缺乏沟通也是自己业务不精的一个 重要原因。所以，希望有更多专业精良的地

8、理、气象专家指点迷津，也希望教材编辑能了解这个 广大教师普遍感到困惑的问题，在教师的参考书上全面地补充一些文字和图像资料。郁闷，被她（三圈环流）欺骗了十几年！“她”就是三圈环流。题目有些吸引眼球，这里不是风花雪月的地方，只是借用拟人 化的写作手法。这段时间，一直被大气环流的问题困饶，总想在头脑里形象、清晰地构建一个大气环 流的三维结构，始终有些无策。这几天事情多，睡不好，展转中，今日终于豁然 可以借助水流来理解，水流比气流直观得多，道理却是一样的：河流横断面上有极弱 的环流，但谁也不会说河水是在两岸之间流动！大气环流的主流是叠加了涡旋波动的纬向运动，两个厚实贯穿于地面和高空，一个单 薄局限于低

9、空，即三个风带：1、赤道及其附近：地面和高空都是东风，高空有东风波动，地面即信风带；2、中、高纬度地区：地面和高空，整个对流层都是西风和西风波；3、极地东风带：局限于近地面层，高空是西风。为什么中纬度地区地面和高空都是西风控制？为什么气象卫星云图的云系都是向东 移动？道理就在这里。可悲的是，一直以来，三圈环流一一主要指极弱的经圈环流，除了低纬度的哈得莱环 流圈，其他两个弱到几乎可以忽略的东西，却招摇过市，次要的三圈环流被我们当成 了大气环流的主流；或者至少是当成同等强度的运动形式，享受了同等地位的待遇一 一就象傻到把后宫的婢女当成皇后来伺候！说欺骗有些过分，被蒙蔽误解却是普遍的，几乎是所有地理教师，说99%还有些保守， 999.999%。也不过分。我们被蒙蔽得执迷不悟，她却风姿绰约得喧宾夺主！能不郁闷 吗？！那么多人的智力和眼睛被愚弄，问题出在哪里？就是普遍出现在中学教材中的全球大气环流示意图：地面的三风四带没问题，主要是 侧面图中的三个环流圈，表达示意高空气流的几个箭头有必要要改过来:长度短一些， 采用虚线表达，或者索性只保留地面的三风四带。大学的气象气候教材堆砌了过多的专业术语，地理系学生大都是一头雾水，到了中学 教学又停留在教