3．3．2 三圈环流

    1．三圈环流的建立

    在20世纪20年代，三圈环流理论模型的出现，较好地解释了旋转地球上的大气环流。事实上，由图(3.19a)所示，热力驱动的环流产生的空气运动受到地转偏向力的作用，赤道的上升运动到达高层后，其向极运动受到地转偏向力的作用，使北(南)半球运动的空气向右(左)偏转。这样，由赤道上升向北(南)流动的空气，随着纬度的增加，地转偏向力(以科氏参数f＝2Ωsinψ度量)也将增大，到某一个特定纬度(在30°附近)即转变为西风气流，并形成稳定的西风带，从而阻碍了由赤道上空源源而来的空气继续向北(南)流动，并在那里堆积起来，使地面气压升高。同时西风分量又在Coriolis力作用下产生附加的向赤道的分量，这一附加的向赤道分量加强了赤道高层大气的质量堆积，即形成所谓的副热带高压。同时，高层热带地区的温湿空气在向极运动过程中，由于辐射冷却作用，空气的密度将变大，产生下沉运动。现代对流层上层的辐射观测证实了这种产生下沉的机制。另一方面，地转偏向力的作用，使经向速度不断减小，即产生经向辐合，在辐合带处产生下沉运动，这个下沉带在赤道两侧的20°～35°纬度处，环绕整个纬圈，这就是副热带高压的位置。这个高压带是空气动力下沉造成的，因此是干暖高压。副热带地区的干旱沙漠地带正是这个干暖副热带高压的作用结果。由此可见，地球大气的运动，不仅仅受极赤热力强迫，还受到地球自转的作用。因此，热力驱动的Hadley环流达不到极地，而只是到达副热带地区，这种情况已被现代观测资料所证实，如图(3.19b)。

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