大气环流复习

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Lecture 13：大气环流

3 cell：p358

Hadley cells：

第一个主要的循环细胞从赤道延伸到大约北纬30度和南纬30度。在旋转的地球上，和在非旋转的地球上一样，热空气在热带上升，并创造了一个低压辐合区，称为热带辐合区(ITCZ)(图12.12A)。在ITCZ，暖空气的辐合、加热和上升导致持续的低气压读数。

当在对流层高某某向极流动的空气到达北纬30度或南纬30度时，它已被科里奥利效应偏转，成为西风地转风(即吹向东方)。显然，从正东方向流动的风无法到达两极，因此空气往往会在北纬30度和南纬30度堆积起来，在世界各地形成两个高压空气带，大约以这些纬度为中心。这些高压带中的空气下沉到表面，形成了一个辐散区。一些发散的空气流向两极，但大部分流向赤道，在赤道两侧产生对流单元，主宰热带和赤道地区的风。图12.11所示的单元格被称为哈德利单元格，以纪念解释它们存在的人。ITCZ和两个高压带的确切位置随季节而变化。这是因为太阳直射的地方，也就是地球接收最多热量的地方，随着季节的变化而移动。

在哈德利气旋圈内，高层风是西风，而将回风带到热带地区的低层风几乎是东风;这些是信风，早期探险者使用的近赤道风系统，从东到西穿越大西洋。描述信风几乎是必要的，因为摩擦开始发挥作用。在北半球，低层风是东北风，称为东北信风;在南半球，低层风是东南信风。

Ferrel Cells：

在每一个半球，在哈德利环流单元的极向一侧，有第二种中纬度环流系统。中纬度细胞以美国气象学家威廉·法瑞尔(William Ferrel, 1817 - 1891)的名字命名为法瑞尔细胞。在Ferrel Cell中，地面风是西风带，部分原因是由北纬30度和南纬30度高压辐散区向极的气流造成的。这些西风是阻止哥伦布之前的水手航行到比亚速尔群岛更远的地方的风。法雷尔细胞有时被描述为两个大循环系统之间的滚珠轴承，哈德利细胞在赤道一侧，极地细胞在另一侧。

Polar Cells：

大气环流单元的第三个主要区域称为极地单元，位于法雷尔单元向极地一侧，延伸到极地地区。在每个cell中，寒冷、干燥、高海拔的空气下降到极点附近，形成一个高压的辐散区。然后，来自这个地区的空气以一种被称为极地东风的地面风系统向赤道移动。当这种气流缓慢地向赤道移动时，它会遇到法雷尔气旋中的中纬度表面西风带。这两种风系统沿一个称为极地锋的区域相遇，并形成一个类似热带辐合区的低压辐合区。极地锋是一个不稳定的空气区域，严重的大气扰动沿着它发生。

Upper tropospheric winds：p360

极地细胞的高层风是西风。事实上，由于哈德利气旋群中的一些高层空气溢出到中纬度的法瑞尔气旋群中，盛行于北纬30度和南纬30度的高层风都是西风。然而，高层大气中的流动并不均匀。相反，风在巨大的起伏的河流称为Rossby waves;这些起伏类似于小溪和河流的蜿蜒。与这种陡峭的压力梯度相关的高层大气西风带，称为jet streams(在这种情况下，极地锋急流)，可以发展出异常高的速度(图12.13)。据报道，高空飞行的飞机在jet streams中风速高达460公里/小时。

Land and sea breezes：p364

当地风系统最简单的例子是陆地风和海风的耦合，这对居住在海岸或海岸附近的人来说是很熟悉的。在白天，陆地比海洋升温更快，被加热的陆地导致与它接触的空气升温和膨胀。气压梯度产生了，低层的空气层向陆地流动，产生了海风。在大气的高某某，高层次的逆流开始形成;陆地上上升的空气和海面上下沉的空气的耦合流动形成对流内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 )，它比任何其他高山都要远来自海洋的湿气来源。

Permafrost 永久冻土

sea ice

Glaciers：

冰川景观 p260

最小的冰川是冰圈冰川，位于山坡上受保护的碗状凹陷处(冰圈)，这是由冰川侵蚀产生的。

cirque冰川向外和向下扩展成为山谷冰川。

冰盖覆盖着高纬度的山地高地或低地，通常从中心向外呈放射状流动。

沿着一些高纬度海岸，几乎每一个大的山谷冰川都占据着一个深深的峡湾，这是冰川雕刻的基岩槽的向海的尽头。这样的冰川被称为fjord glaciers。

当山谷冰川一路流出山脉并扩散到周围的低地时，它被称为piedmont glacier。

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