一般说来，凡是大范围的、半球的或全球、对流层、平流层或整层大气长期的平均运动状态，或某一时段的变化过程，都可以称为大气环流。这么大范围的大气运动的基本状态，是各种不同尺度的天气系统发生、发展和移动的背景条件。也是完成地球-大气系统的热量、水分、角动量等输送和平衡，以及能量转换的主要机制；同时也是这些物理量输送和平衡的结果。

如上所述，大气的大尺度运动近似为水平运动，在铅直方向上，气压梯度力与重力基本平衡，因而铅直加速度和铅直速度均很小；在水平方向，自由大气中的主要作用力是气压梯度力和科氏力，这导致了准地转平衡。因此，大气运动大致平行于等压线，它的风速则反比于等压线之间的距离(参见式8-11及8-12)，在热带以外地区，等压线近似就是流线。下面介绍大气环流的观测事实，包括海平面上和200hPa上位势高度的分布及其相应的风场。

一、海平面气压场及风场

图8-6是北半球冬季(a)和夏季(b)1000hPa高度场上的扰动(Z1000-

(=113gpm)是由NMC标准大气所得到的1000hPa平均高度。矢量是地面风，在地转平衡情形下，箭头应该平行于等高线，箭矢尾部的每一条斜杠代表2m/s的风速。图中等高线也可以解释为海平面上的等压线，因为1位势米相当于约0.121hPa，因此，+40gpm的等高线就相当于(40+113)×0.121+1000=1018.4hPa的等压线，而-40gpm的等高线则相当于(-40+113)×0.121+1000=1008.8hPa的等压线。注意，1gpm≈1m。

由图8-6(a)，(b)对比可见，南、北半球的副热带地区(30°N和30°S附近)有半永久性的高压，亦即通常所说的副热带高压(简称副高)或反气旋(在北半球顺时针旋转，南半球相反)。它们的赤道一侧有几乎连续的低压带(热带辐合带，简称为ITCZ)。在北半球它们的极地一侧还有由冰岛低压和阿留申低压组成的低压带。极地区域则主要是高压。

由图可见，夏季，南、北半球副热带高压向极地方向稍有推移。北大西洋和北太平洋上的副高已显著增强。冬季北半球高纬的低压系统显著增强，而南半球的这种变化则不明显。南半球高纬的低压系统几乎形成了绕极地的低压带，并且地面气压很低。地面气压的最大季节变化出现在亚洲。冬季，西伯利亚有一个强反气旋；而夏季，印度次大陆的北面却有一个低压，这一变化与东南亚的季风周期和ITCZ的移动有关。北美大陆也有类似现象，但其变化的强度较弱。北美大陆地面气压的年变化小于10hPa(△z1000≤80gpm)，而西伯利亚地区大于25hPa(即△z1000≤20Ogpm)。

事实上，地面风(图8-6)大致平行于等压线，并且高压在北半球位于风前进方向的右侧；在南半球则位于其左侧。大尺度运动有自副热带高压和极地辐散、向赤道地区和60°N附近的低压带辐合的分量，这种流入低压、流出高压的非地转效应是由于地面边界层中摩擦和小尺度湍流作用所致。风向与等压线间的夹角就反映了气压梯度力、摩擦力和科氏力间的近似平衡。
　　本文标题：地球大气的平均状态(7)
　　手机页面：http://m.dljs.net/dlsk/haike/10783.html
　　本文地址：http://www.dljs.net/dlsk/haike/10783.html