选择性必修Ⅰ《自然地理基础》
第三章大气的运动
第一节气压带、风带的形成与移动
知识清单
一、大气的水平运动(一)水平气压梯度力
1.气压梯度:地面受热不均,引起空气上升和下沉的垂直运动,并使同一水平面上产生气压差异。单位距离间的气压差就叫作气压梯度。
2.水平气压梯度力:只要水平面上存在着气压梯度,就产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力,即水平气压梯度力。
大气由高压区流向低压区与阶梯流水类似(二)大气的水平运动
1.原动力:在水平气压梯度力的作用下,大气由高气压区向低气压区做水平运动,这就形成了风。水平气压梯度力是大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因。
2.影响风向的因素
(1)水平气压梯度力:水平气压梯度力垂直于等压线,指向低压。如果没有其他力的影响,风向应与水平气压梯度力的方向一致。
(2)地转偏向力:风一旦形成,就会受到地转偏向力的作用(赤道除外),使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向,北半球向右偏转,南半球向左偏转(沿赤道风向不偏转)。高空的风,摩擦力小,如何忽略不计,那么,在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,风向与等压线平行。
()摩擦力:近地面的风,还受到摩擦力的影响。摩擦力的方向与风向相反,对风有阻碍作用,可降低风速。近地面大气在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,风向与等压线之间成一夹角。
大气水平运动的三种模式地面粗糙程度与总平均风速关系示意二、气压带、风带的形成(一)单圈环流
假设:①大气是在均匀的地球表面上运动的;②地球静止不动;③太阳终年直射赤道。则地球大气层会出现赤道地区与两极地区之间的单圈环流(类似于热力环流)。这时近地面就只形成赤道低气压带和极地高气压带,近地面也只形成南风带或北风带。
南、北半球的单圈环流(二)三圈环流
如果考虑地球自转,就会有地转偏向力,在地转偏向力的作用下,将形成三圈环流。
1.低纬环流:赤道地区接受太阳光热多,终年炎热,近地面空气受热膨胀上升,形成赤道低气压带;上升气流使赤道上空相对于同高度的其他区域来说,成为高气压区。赤道地区上升的暖空气,在水平气压梯度力作用下,在赤道上空向北流向北极上空(南风);在地转偏向力作用下,南风逐渐向右偏转成西南风;到达北纬0°附近上空时,风向偏转成了西风。这样,来自赤道上空的气流就不能再继续北流。赤道上空的空气源源不断地流过来,又不能继续北进,便在北纬0°附近上空堆积,产生下沉气流,使近地面气压升高,形成副热带高气压带。在近地面,在水平气压梯度力作用下,空气由副热带高气压带向南北流出。向南的一支流向赤道低气压带(北风),在地转偏向力作用下,北风逐渐向右偏转成东北风,称为东北信风。东北信风与南半球的东南信风在赤道附近辐合上升。这样,便在赤道与北纬0°之间形成一个低纬度环流圈。
2.中纬环流和高纬环流:在近地面,从副热带高气压带向北流出的一支气流,在地转偏向力作用下,逐渐向右偏转成西南风,称为盛行西风。北极地区接受太阳光热少,终年严寒,空气冷却收缩下沉,在近地面形成极地高气压带。从极地高气压带向南流出的气流(北风),在地转偏向力作用下,逐渐向右偏转成东北风,称为极地东风。盛行西风与极地东风这两支冷暖不同的气流,在北纬60°附近相遇,暖而轻的西风气流爬升到冷而重的东风气流之上,形成副极地上升气流。上升气流到达高空,又分别流向副热带和极地的上空。这样,就形成了中纬度环流圈和高纬度环流圈。副极地上升气流到达高空即向南北流走,致使北纬60°附近的近地面气压降低,形成副极地低气压带。
在南半球,同样存在着低纬度、中纬度和高纬度三个环流圈。这样,全球共形成七个气压带,在气压带之间形成六个风带。
南、北半球的三圈环流与气压带、风带如果考虑太阳直射点的季节移动,则三圈环流及气压带、风带的纬度位置也会随之移动。
气压带、风带的季节移动(比太阳直射点移动幅度小)购买专栏解锁剩余18%