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1、农业气象第七章 大气环流第1页，本讲稿共26页第一节第一节 大气环流模式大气环流模式 大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本（平均）状况及其随时间和空间的变化过程。（平均）状况及其随时间和空间的变化过程。（平均）状况及其随时间和空间的变化过程。（平均）状况及其随时间和空间的变化过程。大气环流大气环流大气环流大气环流 影响因子：影响因子：影响因子：影响因子：定义：定义：定义：定义：太阳辐射太阳辐射太阳辐射太阳辐射地球自转地球自转地球自转地球自转地球表面的不均匀性地球表面的不均
2、匀性地球表面的不均匀性地球表面的不均匀性第2页，本讲稿共26页一、单圈环流模式一、单圈环流模式一、单圈环流模式一、单圈环流模式假定条件：假定条件：假定条件：假定条件：仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱HadleyHadleyHadleyHadley）地地地地-气系统的年辐射差额：气系统的年辐射差额：气系统的年辐射差额：气系统的年辐射差额：40N40N40N40N40S 40S 40S 40S 正正正正 40 40 40 40 负负负负热力环流热力环流热力环流热力环流 经圈环流经圈环流经圈环流经圈环流 单圈环流单圈环流
3、单圈环流单圈环流（半球）（半球）（半球）（半球）第3页，本讲稿共26页上升上升上升上升上升上升上升上升下沉下沉下沉下沉下沉下沉下沉下沉 单圈环流模式单圈环流模式第4页，本讲稿共26页此模式下全球地面风的分布此模式下全球地面风的分布此模式下全球地面风的分布此模式下全球地面风的分布赤道赤道赤道赤道东北风东北风东北风东北风北风北风北风北风西北风西北风西北风西北风东南风东南风东南风东南风南风南风南风南风西南风西南风西南风西南风第5页，本讲稿共26页二、三圈环流模式二、三圈环流模式二、三圈环流模式二、三圈环流模式假定条件：假定条件：假定条件：假定条件：考虑太阳辐射和地球自转（美国罗斯贝考虑太阳辐射和地球
4、自转（美国罗斯贝考虑太阳辐射和地球自转（美国罗斯贝考虑太阳辐射和地球自转（美国罗斯贝RossbyRossbyRossbyRossby）水平地转偏向力水平地转偏向力水平地转偏向力水平地转偏向力 sinsinsinsin 热力环流热力环流热力环流热力环流水平地转偏向力水平地转偏向力水平地转偏向力水平地转偏向力三圈环流三圈环流三圈环流三圈环流（半球）（半球）（半球）（半球）太阳辐射太阳辐射太阳辐射太阳辐射第6页，本讲稿共26页 三圈环流模式三圈环流模式赤道赤道赤道赤道30N30N30N30N60N60N60N60N北极北极北极北极哈德莱哈德莱哈德莱哈德莱环流环流环流环流极地环流极地环流极地环流极地环
5、流费雷尔费雷尔费雷尔费雷尔环流环流环流环流极锋极锋极锋极锋 （高纬环流）（高纬环流）直接环流（强）直接环流（强）（中纬度环流）（中纬度环流）间接环流（弱）间接环流（弱）（低纬度环流、（低纬度环流、热带环流、信热带环流、信风环流）风环流）直接环流（强）直接环流（强）第7页，本讲稿共26页 气压带气压带气压带气压带赤道赤道赤道赤道30N30N30N30N60N60N60N60N北极北极北极北极赤道低压带赤道低压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带第8页，本讲稿共26页 行星风带行星风带赤道赤道赤道赤道30N30N30N30N60N60N60N60N北极北极北极北极
6、东北信风带东北信风带(贸易风带贸易风带)东南信风带东南信风带(盛行盛行)西风带西风带极地东风带极地东风带赤道辐合带赤道辐合带(赤道无风带赤道无风带)副热带无风带副热带无风带第9页，本讲稿共26页急流急流急流急流温带急流（极锋急流）温带急流（极锋急流）温带急流（极锋急流）温带急流（极锋急流）副热带西风急流（南支西风急流）副热带西风急流（南支西风急流）副热带西风急流（南支西风急流）副热带西风急流（南支西风急流）热带东风急流热带东风急流热带东风急流热带东风急流三、急流三、急流三、急流三、急流（高空急流）（高空急流）（高空急流）（高空急流）强而窄的气流带，其强而窄的气流带，其强而窄的气流带，其强而窄的
7、气流带，其中心最大风速中心最大风速中心最大风速中心最大风速在对流层上部必须在对流层上部必须在对流层上部必须在对流层上部必须30m30m30m30ms s s s第10页，本讲稿共26页四、大气活动中心四、大气活动中心四、大气活动中心四、大气活动中心太阳辐射、地球自转、地球表面的不均匀性太阳辐射、地球自转、地球表面的不均匀性太阳辐射、地球自转、地球表面的不均匀性太阳辐射、地球自转、地球表面的不均匀性海陆分布的不均匀加热海陆分布的不均匀加热海陆分布的不均匀加热海陆分布的不均匀加热 相对于海洋，陆地夏季温度高，形成热低压；冬季相对于海洋，陆地夏季温度高，形成热低压；冬季相对于海洋，陆地夏季温度高，形
8、成热低压；冬季相对于海洋，陆地夏季温度高，形成热低压；冬季温度低，形成冷高压。温度低，形成冷高压。温度低，形成冷高压。温度低，形成冷高压。永久性的活动中心、半永久性的活动中心、永久性的活动中心、半永久性的活动中心、永久性的活动中心、半永久性的活动中心、永久性的活动中心、半永久性的活动中心、季节性活动中心。季节性活动中心。季节性活动中心。季节性活动中心。第11页，本讲稿共26页海平面平均气压场海平面平均气压场海平面平均气压场海平面平均气压场(1(1(1(1月月月月)（单位：（单位：（单位：（单位：hpahpahpahpa）第12页，本讲稿共26页海平面平均气压场海平面平均气压场海平面平均气压场海
9、平面平均气压场(7(7(7(7月月月月)（单位：（单位：（单位：（单位：hpahpahpahpa）第13页，本讲稿共26页季节性大气活动中心季节性大气活动中心1 1月份月份7 7月份月份北北半半球球蒙古高压（西伯利亚高压）蒙古高压（西伯利亚高压）北美高压北美高压印度低压（塔尔低压）印度低压（塔尔低压）北美低压北美低压南南半半球球南非低压南非低压澳洲低压澳洲低压南美低压南美低压南非高压南非高压澳洲高压澳洲高压南美高压南美高压半永久性大气活动中心半永久性大气活动中心北北半半球球 夏威夷高压（太平洋高压）夏威夷高压（太平洋高压）阿留申低压阿留申低压 亚速尔高压（太平洋高压）亚速尔高压（太平洋高压）冰
10、岛低压冰岛低压南南半半球球 南大西洋高压南大西洋高压 南印度洋高压南印度洋高压 副极地低压带副极地低压带 南太平洋高压南太平洋高压第14页，本讲稿共26页第二节第二节 季季 风风 一、季风的概念一、季风的概念一、季风的概念一、季风的概念 大范围地区盛行风向和气压系统明显的季节变化，并大范围地区盛行风向和气压系统明显的季节变化，并大范围地区盛行风向和气压系统明显的季节变化，并大范围地区盛行风向和气压系统明显的季节变化，并 且天气、气候也随之发生明显的变化。冬、夏风向的季节且天气、气候也随之发生明显的变化。冬、夏风向的季节且天气、气候也随之发生明显的变化。冬、夏风向的季节且天气、气候也随之发生明显
11、的变化。冬、夏风向的季节性反转和干、湿期的季节性交替。性反转和干、湿期的季节性交替。性反转和干、湿期的季节性交替。性反转和干、湿期的季节性交替。大范围地区盛行风向明显的季节变化。大范围地区盛行风向明显的季节变化。大范围地区盛行风向明显的季节变化。大范围地区盛行风向明显的季节变化。定义：定义：定义：定义：特点：特点：特点：特点：盛行风向随着季节变化而有很大差异，甚至接近相反；盛行风向随着季节变化而有很大差异，甚至接近相反；盛行风向随着季节变化而有很大差异，甚至接近相反；盛行风向随着季节变化而有很大差异，甚至接近相反；两种两种两种两种季风各有不同的源地，其气团的性质有根本的不同；季风各有不同的源地
12、，其气团的性质有根本的不同；季风各有不同的源地，其气团的性质有根本的不同；季风各有不同的源地，其气团的性质有根本的不同；能给天气现象造成明显不同的季节性差异。能给天气现象造成明显不同的季节性差异。能给天气现象造成明显不同的季节性差异。能给天气现象造成明显不同的季节性差异。第15页，本讲稿共26页 类型：类型：类型：类型：赤道季风、热带季风、东亚季风（副热带季风、温带季风）赤道季风、热带季风、东亚季风（副热带季风、温带季风）赤道季风、热带季风、东亚季风（副热带季风、温带季风）赤道季风、热带季风、东亚季风（副热带季风、温带季风）赤道季风赤道季风赤道季风赤道季风 地理位置：地理位置：地理位置：地理位
13、置：赤道非洲、印度南部、斯里兰卡、印度尼西亚、赤道非洲、印度南部、斯里兰卡、印度尼西亚、赤道非洲、印度南部、斯里兰卡、印度尼西亚、赤道非洲、印度南部、斯里兰卡、印度尼西亚、马来西亚一带，纬度很低，接近赤道。马来西亚一带，纬度很低，接近赤道。马来西亚一带，纬度很低，接近赤道。马来西亚一带，纬度很低，接近赤道。气候特点：气候特点：气候特点：气候特点：有明显的雨季和旱季，全年炎热。有明显的雨季和旱季，全年炎热。有明显的雨季和旱季，全年炎热。有明显的雨季和旱季，全年炎热。热带季风热带季风热带季风热带季风 地理位置：地理位置：地理位置：地理位置：南亚和东南亚（北回归线以南）南亚和东南亚（北回归线以南）南
14、亚和东南亚（北回归线以南）南亚和东南亚（北回归线以南）。气候特点：气候特点：气候特点：气候特点：有明显的雨季和旱季，冬夏已有明显的温度有明显的雨季和旱季，冬夏已有明显的温度有明显的雨季和旱季，冬夏已有明显的温度有明显的雨季和旱季，冬夏已有明显的温度 差别，但不大。夏季受来自南半球的西南季差别，但不大。夏季受来自南半球的西南季差别，但不大。夏季受来自南半球的西南季差别，但不大。夏季受来自南半球的西南季 风的直接影响。风的直接影响。风的直接影响。风的直接影响。第16页，本讲稿共26页东亚季风东亚季风东亚季风东亚季风（副热带季风区和温带季风区副热带季风区和温带季风区副热带季风区和温带季风区副热带季风
15、区和温带季风区）地理位置：地理位置：地理位置：地理位置：亚洲南部亚洲南部亚洲南部亚洲南部 。气候特点：气候特点：气候特点：气候特点：冬夏温度差异明显，最冷月和最热月平均温冬夏温度差异明显，最冷月和最热月平均温冬夏温度差异明显，最冷月和最热月平均温冬夏温度差异明显，最冷月和最热月平均温 差至少差至少差至少差至少20202020度以上，有明显的雨季，雨季主要度以上，有明显的雨季，雨季主要度以上，有明显的雨季，雨季主要度以上，有明显的雨季，雨季主要 是由于东南季风和冬季风相互作用造成的。是由于东南季风和冬季风相互作用造成的。是由于东南季风和冬季风相互作用造成的。是由于东南季风和冬季风相互作用造成的。
16、副热带季风区副热带季风区副热带季风区副热带季风区 雨雨雨雨季季季季主主主主要要要要在在在在初初初初夏夏夏夏和和和和秋秋秋秋季季季季，即即即即夏夏夏夏季季季季风风风风在在在在进进进进退退退退过过过过程程程程中中中中前前前前沿经过这个区域。沿经过这个区域。沿经过这个区域。沿经过这个区域。最最最最冷冷冷冷月月月月平平平平均均均均气气气气温温温温在在在在2 2 2 210101010度度度度，气气气气温温温温年年年年较较较较差差差差为为为为2020202028282828度度度度，年降水量年降水量年降水量年降水量约大于约大于约大于约大于800mm800mm800mm800mm。第17页，本讲稿共26页
17、温带季风区温带季风区温带季风区温带季风区雨季雨季雨季雨季主要在盛夏，即夏季风的鼎盛时期。主要在盛夏，即夏季风的鼎盛时期。主要在盛夏，即夏季风的鼎盛时期。主要在盛夏，即夏季风的鼎盛时期。温度温度温度温度比副热带季风区更低，年较差更高，年降水量少于比副热带季风区更低，年较差更高，年降水量少于比副热带季风区更低，年较差更高，年降水量少于比副热带季风区更低，年较差更高，年降水量少于800mm800mm800mm800mm。中国的季风分布状况中国的季风分布状况中国的季风分布状况中国的季风分布状况第18页，本讲稿共26页热带季风区：热带季风区：热带季风区：热带季风区：东区：两广、江西东区：两广、江西东区：
18、两广、江西东区：两广、江西南部、福建南部、福建南部、福建南部、福建西区：西藏南部、西区：西藏南部、西区：西藏南部、西区：西藏南部、云南云南云南云南副热带季风区：副热带季风区：副热带季风区：副热带季风区：东区：湖南（北）、东区：湖南（北）、东区：湖南（北）、东区：湖南（北）、安徽、江苏、上海、安徽、江苏、上海、安徽、江苏、上海、安徽、江苏、上海、浙江浙江浙江浙江西区：青海南部、西区：青海南部、西区：青海南部、西区：青海南部、四川大部、陕南、四川大部、陕南、四川大部、陕南、四川大部、陕南、甘肃南部甘肃南部甘肃南部甘肃南部温带季风区：温带季风区：温带季风区：温带季风区：甘肃中西部地区、陕西中部和北部
19、、甘肃中西部地区、陕西中部和北部、甘肃中西部地区、陕西中部和北部、甘肃中西部地区、陕西中部和北部、东北三省、内蒙东部、华北东北三省、内蒙东部、华北东北三省、内蒙东部、华北东北三省、内蒙东部、华北第19页，本讲稿共26页 印度季风与中国东部季风的差异印度季风与中国东部季风的差异印度季风与中国东部季风的差异印度季风与中国东部季风的差异 印度冬季风弱于夏季风，中国东部季风区则相反；印度冬季风弱于夏季风，中国东部季风区则相反；印度冬季风弱于夏季风，中国东部季风区则相反；印度冬季风弱于夏季风，中国东部季风区则相反；印度降水集中在夏季风最强的季节，中国东部季风区降水印度降水集中在夏季风最强的季节，中国东部
20、季风区降水印度降水集中在夏季风最强的季节，中国东部季风区降水印度降水集中在夏季风最强的季节，中国东部季风区降水 集中在夏季风最盛之前。集中在夏季风最盛之前。集中在夏季风最盛之前。集中在夏季风最盛之前。第20页，本讲稿共26页二、东亚季风二、东亚季风二、东亚季风二、东亚季风 成因：成因：成因：成因：海陆冬夏热力差异（主要成因）、青藏高原的影响海陆冬夏热力差异（主要成因）、青藏高原的影响海陆冬夏热力差异（主要成因）、青藏高原的影响海陆冬夏热力差异（主要成因）、青藏高原的影响陆地（相对于海洋）陆地（相对于海洋）陆地（相对于海洋）陆地（相对于海洋）冬季冬季冬季冬季 温度低温度低温度低温度低 冷高压冷高
21、压冷高压冷高压 夏季夏季夏季夏季 温度高温度高温度高温度高 热低压热低压热低压热低压D D D DG G G G冬季冬季冬季冬季夏季夏季夏季夏季陆地陆地陆地陆地陆地陆地陆地陆地第21页，本讲稿共26页赤道辐合带赤道辐合带赤道辐合带赤道辐合带东南信风东南信风东南信风东南信风东北信风东北信风东北信风东北信风赤道赤道赤道赤道南亚南亚南亚南亚季风区季风区季风区季风区冬季（东北信风）冬季（东北信风）冬季（东北信风）冬季（东北信风）赤道辐合带赤道辐合带赤道辐合带赤道辐合带东南信风东南信风东南信风东南信风东北信风东北信风东北信风东北信风南亚南亚南亚南亚季风区季风区季风区季风区夏季（西南季风）夏季（西南季风）
22、夏季（西南季风）夏季（西南季风）西南季风西南季风西南季风西南季风三、南亚季风三、南亚季风三、南亚季风三、南亚季风 成因：成因：成因：成因：行星风带的季节性移动行星风带的季节性移动行星风带的季节性移动行星风带的季节性移动第22页，本讲稿共26页第二节第二节 地方性风地方性风 一、海陆风一、海陆风一、海陆风一、海陆风（出现在沿海地区或岛屿上出现在沿海地区或岛屿上出现在沿海地区或岛屿上出现在沿海地区或岛屿上）成因：成因：成因：成因：海陆昼夜热力差异。海陆昼夜热力差异。海陆昼夜热力差异。海陆昼夜热力差异。白天白天白天白天 近地面气流：海洋近地面气流：海洋近地面气流：海洋近地面气流：海洋 陆地陆地陆地陆
23、地 海风海风海风海风夜间夜间夜间夜间 近地面气流：陆地近地面气流：陆地近地面气流：陆地近地面气流：陆地 海洋海洋海洋海洋 陆风陆风陆风陆风强强强强弱弱弱弱第23页，本讲稿共26页二、山谷风二、山谷风二、山谷风二、山谷风（出现在山区）（出现在山区）（出现在山区）（出现在山区）白天白天白天白天 近地面气流：山谷近地面气流：山谷近地面气流：山谷近地面气流：山谷 山坡山坡山坡山坡 谷风（上坡风）谷风（上坡风）谷风（上坡风）谷风（上坡风）夜间夜间夜间夜间 近地面气流：山坡近地面气流：山坡近地面气流：山坡近地面气流：山坡 山谷山谷山谷山谷 山风（下坡风）山风（下坡风）山风（下坡风）山风（下坡风）昼昼昼昼暖
24、暖暖暖暖暖暖暖冷冷冷冷山坡山坡山坡山坡山坡山坡山坡山坡山谷山谷山谷山谷夜夜夜夜泠泠泠泠冷冷冷冷暖暖暖暖山坡山坡山坡山坡山坡山坡山坡山坡山谷山谷山谷山谷第24页，本讲稿共26页三、焚风三、焚风三、焚风三、焚风（出现在山区）（出现在山区）（出现在山区）（出现在山区）沿着山坡向下吹的沿着山坡向下吹的沿着山坡向下吹的沿着山坡向下吹的炎热而干燥的风。炎热而干燥的风。炎热而干燥的风。炎热而干燥的风。利弊：利弊：利弊：利弊：有利的方面：有利的方面：有利的方面：有利的方面：1 1 1 1、初春促使积雪、初春促使积雪、初春促使积雪、初春促使积雪消融。消融。消融。消融。2 2 2 2、夏末促使粮食和水、夏末促使粮
25、食和水、夏末促使粮食和水、夏末促使粮食和水果早熟。果早熟。果早熟。果早熟。不利的方面：不利的方面：不利的方面：不利的方面：强大的焚风易造成强大的焚风易造成强大的焚风易造成强大的焚风易造成北方小麦空瘪粒现象，北方小麦空瘪粒现象，北方小麦空瘪粒现象，北方小麦空瘪粒现象，在林区易造成森林火灾。在林区易造成森林火灾。在林区易造成森林火灾。在林区易造成森林火灾。第25页，本讲稿共26页四、峡谷风四、峡谷风四、峡谷风四、峡谷风 当空气由开阔地区进入狭窄谷口时，气流的横截面积当空气由开阔地区进入狭窄谷口时，气流的横截面积当空气由开阔地区进入狭窄谷口时，气流的横截面积当空气由开阔地区进入狭窄谷口时，气流的横截面积减小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前减小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前减小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前减小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前进，从而形成强风，称为进，从而形成强风，称为进，从而形成强风，称为进，从而形成强风，称为峡谷风或峡谷风或峡谷风或峡谷风或“穿堂风穿堂风穿堂风穿堂风”。第26页，本讲稿共26页