1、第三節第三節 大氣運動和天氣系統大氣運動和天氣系統第三章大氣圏和氣候系統（一）作用于空氣的力（一）作用于空氣的力1 1水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力: :存在水平氣壓梯度時單位質量空氣所受的力，存在水平氣壓梯度時單位質量空氣所受的力，稱為水平氣壓梯度力稱為水平氣壓梯度力G G，其表達式是：，其表達式是：nPG1一、大氣的水平運動一、大氣的水平運動103010201010（hPa）方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓AB風向風向2 2地轉偏向力地轉偏向力 由于地球自轉而使在地球上運動的物體發生方向偏轉的力，稱由于地球自轉而使在地球上運動的物體發生方向偏轉的力，稱為地

2、轉偏向力。為地轉偏向力。 力的方向與物體運動方向垂直。力的方向與物體運動方向垂直。sin2vA由方程可知赤道上地轉偏向力為零；兩極地轉偏向力最大，為23 3慣性離心力慣性離心力 當空氣作曲線運動時，還受慣性離心力的作用。慣性離心力方向當空氣作曲線運動時，還受慣性離心力的作用。慣性離心力方向與空氣運動方向相垂直，并自曲線路徑的曲率中心指向外邊緣。與空氣運動方向相垂直，并自曲線路徑的曲率中心指向外邊緣。4 4摩擦力摩擦力 力的方向與物體運動方向相反力的方向與物體運動方向相反 12km 12km以下的氣層稱為摩擦層。以下的氣層稱為摩擦層。 12km12km以上大氣稱為自由大氣以上大氣稱為自由大氣 r

3、vc210101008100610041002（hPa）氣壓梯度力氣壓梯度力風向風向地轉偏向力地轉偏向力地轉偏向力方向：垂直風向地轉偏向力方向：垂直風向（二）自由大氣中的空氣運動二）自由大氣中的空氣運動 1 1地轉風地轉風（1 1）定義：自由大氣中空氣作等速、直線水平運動。）定義：自由大氣中空氣作等速、直線水平運動。（2 2）成因：氣壓梯度力與地轉偏向力達到平衡。）成因：氣壓梯度力與地轉偏向力達到平衡。（3 3）公式：）公式： nPVgsin21（4 4）風向：白貝羅風壓定律）風向：白貝羅風壓定律北半球背風而立，高壓在右，低壓北半球背風而立，高壓在右，低壓在左；南半球相反。在左；南半球相反。既

4、可根據高空風向確定所在高度的氣壓分布狀既可根據高空風向確定所在高度的氣壓分布狀況，也可根據空中氣壓場分布狀況了解所在高度的氣流情況。況，也可根據空中氣壓場分布狀況了解所在高度的氣流情況。（5 5）適用范圍：大尺度天氣系統。）適用范圍：大尺度天氣系統。 如何用符號表示風力和風向？風尾標在“風向”上每一道風尾表示風力為2級北北2.2.梯度風梯度風（1 1）概念：自由大氣中的空氣作曲線運動時，作用于空氣的氣壓梯度力、地）概念：自由大氣中的空氣作曲線運動時，作用于空氣的氣壓梯度力、地轉偏向力、慣性離心力達到平衡時的風，稱為梯度風。轉偏向力、慣性離心力達到平衡時的風，稱為梯度風。低氣壓梯度力 柯氏力氣壓

5、梯度力 柯氏力高氣壓梯度力 柯氏力離心力離心力（2 2）風場類型）風場類型 氣旋式風場：指中心低壓，旋轉方向呈逆時針方向。氣旋式風場：指中心低壓，旋轉方向呈逆時針方向。氣壓梯度力氣壓梯度力= =離心力離心力+ +柯柯氏力，平衡時的風速比單獨只有地轉偏向力時小。即在中緯度低壓區或低壓槽內，氏力，平衡時的風速比單獨只有地轉偏向力時小。即在中緯度低壓區或低壓槽內，觀測到的風經常小于地轉風。觀測到的風經常小于地轉風。 反氣旋式風場：反氣旋是指中心高壓，呈順時針旋轉。反氣旋式風場：反氣旋是指中心高壓，呈順時針旋轉。氣壓梯度力氣壓梯度力+ +離心力離心力= =柯氏力，因而平衡時的風速必定大于地轉風，這就是

6、在高壓區或高壓脊內經常柯氏力，因而平衡時的風速必定大于地轉風，這就是在高壓區或高壓脊內經常觀觀測到超地轉風的緣故。測到超地轉風的緣故。（3 3）風向：白貝羅風壓定律）風向：白貝羅風壓定律 （4 4）氣壓梯度限值）氣壓梯度限值 反氣旋內：特別是在其中心區，不可能有很大的氣壓梯度。反氣旋內：特別是在其中心區，不可能有很大的氣壓梯度。 氣旋區內：不存在極限值。氣旋區內：不存在極限值。（5 5）適用范圍：大尺度天氣系統。）適用范圍：大尺度天氣系統。低氣壓梯度力 柯氏力氣壓梯度力 柯氏力高氣壓梯度力 柯氏力離心力離心力一些小的渦旋如龍卷風、塵卷風，風的旋轉方向無論是逆時針一些小的渦旋如龍卷風、塵卷風，風

7、的旋轉方向無論是逆時針還是順時針，中心部分都必須是低壓，為什么？還是順時針，中心部分都必須是低壓，為什么？ （三）風隨高度的變化（三）風隨高度的變化1 1地轉風隨高度的變化地轉風隨高度的變化熱成風熱成風（1 1）定義：由水平溫度梯度引起的上下層風的向量差，稱為熱成）定義：由水平溫度梯度引起的上下層風的向量差，稱為熱成風。風。（水平溫度分布不均導致氣壓梯度隨高度發生變化，風也（水平溫度分布不均導致氣壓梯度隨高度發生變化，風也相應隨高度發生變化）相應隨高度發生變化） 500hPa600hPa700hPa800hPa地面暖暖冷冷高空高壓低壓（2 2）成因）成因（3 3）風向：北半球背熱成風而立，高溫

8、在右，低溫在左；南半球）風向：北半球背熱成風而立，高溫在右，低溫在左；南半球則相反。則相反。（4 4）表達式）表達式 NTTZgvmmTsin2（5 5）熱成風對地轉風的影響）熱成風對地轉風的影響 地轉風隨高度作順時針旋轉，伴有暖平流。地轉風隨高度作順時針旋轉，伴有暖平流。 地轉風隨高度作逆時針旋轉，伴隨有冷平流。地轉風隨高度作逆時針旋轉，伴隨有冷平流。 低低高高V冷冷暖暖VT低低高高暖暖冷冷VVT（hPa）1000100510101015氣壓梯度力氣壓梯度力風向風向地轉偏向力地轉偏向力摩擦力摩擦力摩擦力方向：與風向相反摩擦力方向：與風向相反2 2摩擦層中風隨高度的變化摩擦層中風隨高度的變化（

9、1 1）地面摩擦力對風的影響）地面摩擦力對風的影響 風速減小，風向斜穿等壓線，由高壓吹向低壓風速減小，風向斜穿等壓線，由高壓吹向低壓（2 2）摩擦層中風隨高度的變化）摩擦層中風隨高度的變化 高壓高壓低壓低壓風速逐漸增大，風向與等壓線風速逐漸增大，風向與等壓線逐漸相平行逐漸相平行3 3根據風速大小，可將風力劃分為根據風速大小，可將風力劃分為1212級。從風力征象即可估算出級。從風力征象即可估算出相應的風級。相應的風級。 八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅分別是幾級風？分別是幾級風？青箬笠，綠蓑衣，青箬笠，綠蓑衣， 斜風細雨不須歸斜風細雨不須歸 赤道赤道南極南極北極北極赤

10、道赤道二、大氣環流二、大氣環流0o30o60o90o北緯北緯30o60o90o南緯南緯赤赤 道道 低低 氣氣 壓壓 帶帶 副副 熱熱 帶帶 高高 氣氣 壓壓 帶帶副副 熱熱 帶帶 高高 氣氣 壓壓 帶帶副副 極地低氣壓極地低氣壓 副副 極地低氣壓極地低氣壓 極地高氣壓極地高氣壓多多 雨雨多多 雨雨多多 雨雨少少 雨雨少少 雨雨少少 雨雨少少 雨雨（一）全球環流（一）全球環流1.全球氣壓帶全球氣壓帶（1）緯向氣壓帶：七個）緯向氣壓帶：七個 （2）海陸氣壓帶）海陸氣壓帶 陸地上氣壓帶是由海陸熱量分布不均引起的，主要限陸地上氣壓帶是由海陸熱量分布不均引起的，主要限于低空，且具有季節性，所以稱為半永久

11、性氣壓系統。于低空，且具有季節性，所以稱為半永久性氣壓系統。 冬季：大陸高壓中心：亞洲西伯利亞高壓和加拿冬季：大陸高壓中心：亞洲西伯利亞高壓和加拿 大高壓。大高壓。 海洋低壓中心：阿留申低壓和冰島低壓。海洋低壓中心：阿留申低壓和冰島低壓。 （副極地低壓存留）（副極地低壓存留） 夏季：夏季： 大陸低壓中心：南亞低壓和北美西南部低壓大陸低壓中心：南亞低壓和北美西南部低壓 海洋高壓中心：北太平洋副熱帶高壓和亞速海洋高壓中心：北太平洋副熱帶高壓和亞速 爾高壓（位于大西洋）是爾高壓（位于大西洋）是副副 熱帶高壓斷裂而成熱帶高壓斷裂而成0o30o30o60o60o90o北緯北緯90o南緯南緯赤赤 道道 低

12、低 氣氣 壓壓 帶帶副副 熱熱 帶帶 高高 氣氣 壓壓 帶帶副副 熱熱 帶帶 高高 氣氣 壓壓 帶帶副副 極極 地地 低低 氣氣 壓壓 帶帶副副 極極 地地 低低 氣氣 壓壓 帶帶極地高氣壓帶極地高氣壓帶極地高氣壓帶極地高氣壓帶信風帶信風帶信風帶信風帶東北東北東南東南西風帶西風帶西風帶西風帶極地東風帶極地東風帶極地東風帶極地東風帶西南風西南風西北風西北風2.行星風系行星風系全球氣壓帶和風帶隨季全球氣壓帶和風帶隨季節發生移動節發生移動(1)信風帶信風帶(2)西風帶西風帶(3)極地東風帶極地東風帶信風環流圈信風環流圈中緯度環流圈中緯度環流圈極地環流圈極地環流圈3.3.經向三圈環流經向三圈環流（二）

13、季風環流（二）季風環流 1 1定義：定義： 2 2成因：成因： （1 1）夏季風）夏季風（2 2）冬季風）冬季風3 3季風區的劃分標準季風區的劃分標準季風角大于季風角大于120120時，季風指數（盛行風向頻率的平均值）時，季風指數（盛行風向頻率的平均值）大于大于40%40%為季風區，大于為季風區，大于60%60%為季風顯著區。為季風顯著區。4 4季風區的主要分布范圍季風區的主要分布范圍3535N25N25S S，3030W170W170E E之間，南亞次大陸和中國東南部為季之間，南亞次大陸和中國東南部為季風特別發達區。風特別發達區。 約在約在 3030W 170W 170E E，2020S 3

14、5S 35N N的范圍。的范圍。其中以東亞和南亞的季風最顯著。其中以東亞和南亞的季風最顯著。東亞季風范圍廣、強度大，冬季風強于夏季風。東亞季風范圍廣、強度大，冬季風強于夏季風。南亞季風（印度季風），夏季風強于東季風。南亞季風（印度季風），夏季風強于東季風。（三）局地環流（三）局地環流 1海陸風海陸風（1）定義：沿海地區，以一天為周期、隨晝夜變化而方）定義：沿海地區，以一天為周期、隨晝夜變化而方向相反的風，稱為海陸風。白天由海洋吹向大陸；夜間由向相反的風，稱為海陸風。白天由海洋吹向大陸；夜間由大陸吹向海洋。大陸吹向海洋。（2）成因成因：晝夜間海陸熱力差異。：晝夜間海陸熱力差異。 2山谷風山谷風（

15、1）定義：山區白天地面風從谷地吹向山坡（谷風）；）定義：山區白天地面風從谷地吹向山坡（谷風）；晚間地面風從山坡吹向谷地（山風），這就是山谷風。晚間地面風從山坡吹向谷地（山風），這就是山谷風。（2）成因：）成因： 3焚風焚風（1）定義：沿著背風山坡向下吹的熱干風叫焚風。）定義：沿著背風山坡向下吹的熱干風叫焚風。（2）成因）成因 20500m153000m2232區分：迎風坡、背風坡 陽坡、陰坡忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開三、主要天氣系統三、主要天氣系統 （一）氣團和鋒（一）氣團和鋒1氣團及其分類氣團及其分類（1）定義）定義 （2）氣團的形成條件）氣團的形成條件范圍

16、廣闊、地表性質比較范圍廣闊、地表性質比較 均勻的下墊面。均勻的下墊面。穩定的環流場穩定的環流場 （3 3）氣團的變性）氣團的變性 （4 4）氣團分類）氣團分類按熱力性質可分為冷氣團和暖氣團。按熱力性質可分為冷氣團和暖氣團。 按汽團源地地理位置可分為極地氣團、熱帶氣團、赤道氣按汽團源地地理位置可分為極地氣團、熱帶氣團、赤道氣團等團等 按氣團源地的下墊面性質可分為海洋氣團、大陸氣團按氣團源地的下墊面性質可分為海洋氣團、大陸氣團 2鋒及其分類鋒及其分類（1）定義：溫度密度差異很大的兩個氣團相遇形成的狹）定義：溫度密度差異很大的兩個氣團相遇形成的狹窄過渡區域，稱為窄過渡區域，稱為鋒鋒，又可稱為，又可稱

17、為鋒面鋒面。鋒面與地面的交線。鋒面與地面的交線叫叫鋒線鋒線。 （2）特點：）特點：垂直形狀特點：垂直形狀特點：鋒面坡度傾向冷氣團一側，傾角隨高度鋒面坡度傾向冷氣團一側，傾角隨高度的增加而逐漸變小。的增加而逐漸變小。鋒區的水平溫度梯度比鋒兩側的單一氣團內的鋒區的水平溫度梯度比鋒兩側的單一氣團內的溫度梯度大溫度梯度大得多。得多。鋒常出現在低壓槽鋒常出現在低壓槽中。中。鋒兩側鋒兩側風向通常為氣旋式變化風向通常為氣旋式變化。當冷鋒為東北。當冷鋒為東北- -西南走向時，鋒前吹西南風，鋒后吹西北風。西南走向時，鋒前吹西南風，鋒后吹西北風。多云雨天氣多云雨天氣。溫度場：溫度場：氣壓場：氣壓場：風場：風場：天

18、氣現象：天氣現象： （3）類型）類型冷鋒：冷氣團主動向暖氣團方向移動的鋒冷鋒：冷氣團主動向暖氣團方向移動的鋒暖鋒：暖氣團主動向冷氣團方向移動的鋒。暖鋒：暖氣團主動向冷氣團方向移動的鋒。準靜止鋒：很少移動或移動速度非常緩慢的鋒。準靜止鋒：很少移動或移動速度非常緩慢的鋒。錮囚鋒：鋒面相遇、合并后的鋒。錮囚鋒：鋒面相遇、合并后的鋒。 暖式錮囚鋒暖式錮囚鋒冷式錮囚鋒冷式錮囚鋒3 3鋒面天氣鋒面天氣（1）冷鋒天氣）冷鋒天氣第一型冷鋒：或稱緩行冷鋒，坡度小。第一型冷鋒：或稱緩行冷鋒，坡度小。一型冷鋒一型冷鋒二型冷鋒二型冷鋒晴朗晴朗陰天、下雨、刮風、降溫陰天、下雨、刮風、降溫氣壓升高，溫度驟降，天氣轉晴氣壓

19、升高，溫度驟降，天氣轉晴低云系向高云系轉化低云系向高云系轉化地面鋒線后地面鋒線后第二型冷鋒：亦稱急行冷鋒。坡度大。第二型冷鋒：亦稱急行冷鋒。坡度大。過境前天氣：過境前天氣：過境時天氣：過境時天氣：過境后天氣：過境后天氣：云的變化：云的變化：降雨位置：降雨位置：城市城市暖氣團暖氣團冷氣團冷氣團冷鋒過境前的天氣情況？ 暖氣團控制，暖氣團控制，氣溫高、氣壓低、氣溫高、氣壓低、晴朗晴朗城市城市冷氣團冷氣團暖氣團暖氣團冷鋒過境時的天氣情況？冷鋒控制，陰天、冷鋒控制，陰天、降水、大風、降降水、大風、降溫溫 暖氣團控制，暖氣團控制，氣溫高、氣壓低、氣溫高、氣壓低、晴朗晴朗冷鋒過境前的天氣情況？城市城市冷鋒過

20、境后的天氣情況？冷氣團控制，氣溫冷氣團控制，氣溫降低、氣壓升高、降低、氣壓升高、天氣轉晴天氣轉晴冷鋒過境前的天氣情況？ 暖氣團控制，暖氣團控制，氣溫高、氣壓低、氣溫高、氣壓低、晴朗晴朗冷鋒過境時的天氣情況？冷鋒控制，陰天、冷鋒控制，陰天、降水、大風、降降水、大風、降溫溫冷氣團冷氣團暖氣團暖氣團（2）暖鋒天氣）暖鋒天氣過境前天氣：過境前天氣：過境時天氣：過境時天氣：過境后天氣：過境后天氣：云的變化：云的變化：降雨位置：降雨位置：晴朗晴朗連續性降水連續性降水氣壓下降，溫度升高，天氣轉晴氣壓下降，溫度升高，天氣轉晴高云系向低云系轉化高云系向低云系轉化地面鋒線前地面鋒線前城市城市暖鋒過境前的天氣情況？

21、 冷氣團控制，冷氣團控制，氣溫低、氣壓高、氣溫低、氣壓高、晴朗晴朗暖氣團暖氣團冷氣團冷氣團城市城市暖鋒過境時的天氣情況？暖鋒控制，連續暖鋒控制，連續性降水性降水暖氣團暖氣團冷氣團冷氣團暖鋒過境前的天氣情況？ 冷氣團控制，冷氣團控制，氣溫低、氣壓高、氣溫低、氣壓高、晴朗晴朗城市城市暖鋒過境后的天氣情況？暖氣團控制，氣溫暖氣團控制，氣溫升高、氣壓降低、升高、氣壓降低、天氣轉晴天氣轉晴暖鋒過境前的天氣情況？ 冷氣團控制，冷氣團控制，氣溫低、氣壓高、氣溫低、氣壓高、晴朗晴朗暖鋒過境時的天氣情況？暖鋒控制，連續暖鋒控制，連續性降水性降水暖氣團暖氣團冷氣團冷氣團準靜止鋒符號準靜止鋒符號（3）準靜止鋒天氣）

22、準靜止鋒天氣 天氣特征與第一型冷鋒相似，但云天氣特征與第一型冷鋒相似，但云雨區一般大于雨區一般大于400Km，其影響常造成大，其影響常造成大片地區的連陰雨現象。片地區的連陰雨現象。 我國江南清明節前后細雨綿綿和江我國江南清明節前后細雨綿綿和江淮流域初夏的梅雨天氣都與準靜止鋒有淮流域初夏的梅雨天氣都與準靜止鋒有關。冷鋒移行受陰而停滯也可轉變成準關。冷鋒移行受陰而停滯也可轉變成準靜止鋒，如昆明、南嶺準靜止鋒靜止鋒，如昆明、南嶺準靜止鋒梅子與梅雨（4）錮囚鋒天氣）錮囚鋒天氣 （二）氣旋和反氣旋（二）氣旋和反氣旋1概述概述（1）定義：）定義：氣旋是占有三度空間的中心氣壓氣旋是占有三度空間的中心氣壓比四

23、周低的水平空氣渦旋，又稱低比四周低的水平空氣渦旋，又稱低壓。壓。反氣旋是占有三度空間的、中心反氣旋是占有三度空間的、中心氣壓比四周高的水平空氣渦旋，又氣壓比四周高的水平空氣渦旋，又稱高壓。稱高壓。（2 2）分類：氣旋按發生地區分溫）分類：氣旋按發生地區分溫帶氣旋和熱帶氣旋，反氣旋分極地帶氣旋和熱帶氣旋，反氣旋分極地反氣旋、溫帶反氣旋和副熱帶反氣反氣旋、溫帶反氣旋和副熱帶反氣旋旋 2氣旋氣旋（1）溫帶氣旋溫帶氣旋（鋒面氣旋）（鋒面氣旋）溫帶氣旋是指具有鋒面結構的低壓，因而又稱鋒面氣旋。溫帶氣旋是指具有鋒面結構的低壓，因而又稱鋒面氣旋。它主要活動在中高緯度，更多見于溫帶地區，是溫帶地區它主要活動在

24、中高緯度，更多見于溫帶地區，是溫帶地區產生大范圍云雨天氣和主要天氣系統。產生大范圍云雨天氣和主要天氣系統。 結構結構 天氣天氣 分布分布溫帶氣旋發展云系溫帶氣旋錮囚云系溫帶氣旋成熟云系溫帶氣旋消散云系（2）熱帶氣旋）熱帶氣旋定義：熱帶氣旋是形成于熱帶海洋上，具有暖心結構、定義：熱帶氣旋是形成于熱帶海洋上，具有暖心結構、強烈的氣旋性渦旋。強烈的氣旋性渦旋。 分類：按中心附近平均最大風力分類：按中心附近平均最大風力熱帶低氣壓：小于熱帶低氣壓：小于8級級熱帶風暴：熱帶風暴：89級級強熱帶風暴：強熱帶風暴：1011級級臺風：大于臺風：大于12級級臺風眼處風和日麗臺風眼處風和日麗 臺風中心附近出現最大風

25、速和最強暴雨臺風中心附近出現最大風速和最強暴雨天氣現象天氣現象東東部部北部北部西部西部南部南部臺風眼臺風眼颶風狂襲美國造成颶風狂襲美國造成10-20億美元損失億美元損失2反氣旋反氣旋 反氣旋范圍內沒有鋒面，中心多出現下沉氣流，故天反氣旋范圍內沒有鋒面，中心多出現下沉氣流，故天氣晴好。氣晴好。（1）冷性反氣旋）冷性反氣旋 （2）暖性反氣旋）暖性反氣旋( (副熱副熱帶帶高氣高氣壓）壓）第四節 氣候的形成 一 氣候和天氣系統 （一） 氣候的概念 1 定義：氣候是指某一地區多年間大氣的一般狀態及其變化特征。它既反映平均情況，也反映極端情況，是各種天氣現象的多年綜合。氣候和天氣是兩個不同的概念。從時間尺

26、度上看，氣候是時間尺度很長的天氣過程，天氣則是瞬時或短時間內的大氣狀態。 2 當代氣候對于當前氣候，規定用剛剛過去的三個十年，共三十年的平均值作為準平均每過十年更新一次。目前應用19812010年準平均。 （二） 氣候系統 一般說來，完整的氣候系統由五個部分組成。 1 大氣圈 是氣候系統的主體，也是氣候系統最易變化和最敏感的部分。 2 海洋 海洋約占地球表面積的70.8僅100m深的表層海水就占整個氣候系統總熱量的95.6。因此，可以認為海洋是氣候系統的熱量儲存庫。 3 冰雪圈 冰原體積和范圍的變化是氣候變化的指示器，對氣候長期變化產生反饋，在地球熱平衡中起著重要的作用 。 4 陸面（巖石圈）

27、陸地位置、高度和地形發生變化的時間尺度，在氣候系統中是最長的，在季節、年際以至十年尺度的氣候變化中可以忽略。但是土壤作為大氣顆粒的主要來源之一，在氣候變化中有重要作用。 5 生物圈 二 氣候的形成 氣候的形成受很多因素的影響，其中主要包括： （一） 輻射因子 太陽輻射是氣候系統的能源，又是一切大氣物理過程和現象形成的基本動力，在氣候形成中起著主導作用。不同地區的氣候差異及氣候季節交替，主要是由太陽輻射能在地球表面分布不均勻及其變化引起的。而太陽輻射的時空分布受緯度制約，故氣候形成的輻射因子是一種緯度因素。 1 地球上的天文氣候 地球表面因輻射平衡溫度隨緯度和季節的分布形成的簡單氣候模式，稱為天

28、文氣候。天文氣候能夠反映地球氣候的基本輪廓。研究天文氣候既可以使問題簡化，又能突出太陽輻射對氣候形成的實質性作用。 太陽天文輻射量的大小取決與日地距離、太陽高度和日照時間。 在這些因子的作用下，同一緯度的天文輻射，日總量、季總量、 年總量都相同。即太陽輻射總量具有與緯線圈平行呈帶狀分布的特點，這是形成氣候帶的主要原因。根據太陽天文輻射空間分布，通常可把地球上劃分為7各緯度氣候帶即 赤道帶、熱帶、副熱帶、溫帶、副寒帶、寒帶和極地帶。 地球氣候帶地球氣候帶 （二） 氣候形成的環流因子 地表太陽輻射能量不均引起的大氣環流是熱量和水分的轉移者，也是形成氣團的基本原因。它促使不同性質氣團發生移動，而氣團

29、的水平交換是不同地區氣候形成及其變化的重要方式。因此， 在不同緯度的環流形勢下形成的氣候類型也不同。 1 大氣環流與熱量輸送和水分循環 350S350N之間輻射熱量收入大于支出，說明熱帶和副熱帶有熱量盈余。高緯度地區有熱量虧損。但熱帶并未持續增溫，極地也沒有持續降溫，表明必然存在熱量有低緯向高緯的輸送。 上表表明大氣環流在緩和赤道與極地溫差上起著巨大作用。大氣環流還調節海陸間的熱量。冬半年大陸是冷源，海洋是熱源，在盛行海洋氣團的沿海地區，熱量由海洋輸送到大陸，故迎風海岸氣溫比同緯度內陸高；而在大陸冷風影響下，近陸海面氣溫比同緯度海洋表面氣溫低。 夏半年大陸是熱源，海洋是冷源，熱量由大陸輸送到海

30、洋，但輸送的熱量遠比冬季海洋向大陸的小。這種海陸熱量交換是造成同緯度大陸東岸和大陸內部氣溫顯著差異的重要原因。 冷風影響下，近陸海面氣溫比同緯度海洋表面氣溫低；夏半年大陸是熱源，海洋是冷源，熱量由大陸輸送到海洋，但輸送量比冬季海洋向大陸輸送的少。 在副熱帶，蒸發量大于降水量，在赤道和中高緯度，降水量大于蒸發量，因此要達到水分平衡必須經過大氣運動，把水汽從盈余地區輸送到虧損地區。 大氣環流具有明顯的非周期性變化。緯圈環流減弱時，南北水平溫度梯度加大，冷暖氣團活躍，有利于鋒面、氣旋產生，多雨天氣相應增多，某些地區將出現氣候異常現象；反之，緯圈環流加強時，南北水平溫度梯度減小，冷暖氣團不活躍，某些地

31、方往往受單一氣團控制，不利于鋒面、氣旋的形成與發展，降水天氣顯著減少，因而出現特別熱和干的氣候異常現象。 2 大氣環流和海溫異常 海溫變化存在明顯的年季振蕩，最著名的事例，就是厄爾尼諾現象。指赤道東太平洋海面水溫異常增暖現象。 1998年年1月當厄爾尼諾達成熟期時，熱帶太平月當厄爾尼諾達成熟期時，熱帶太平洋暖水區洋暖水區(紅色部份紅色部份)從秘魯西岸向西伸延至太平洋中部。圖從秘魯西岸向西伸延至太平洋中部。圖中深紅色部份水溫比正常高中深紅色部份水溫比正常高4至至5度。度。 正常情況下赤道太平洋形成一個緯圈環流 如圖厄爾尼諾現象發生時，這一海氣變化往往伴隨著出現厄爾尼諾現象發生時，這一海氣變化往往

32、伴隨著出現全球范圍的災害性天氣：該冷不冷、該熱不熱，該天晴全球范圍的災害性天氣：該冷不冷、該熱不熱，該天晴的地方洪澇成災，該下雨的地方卻烈日炎炎焦土遍地。的地方洪澇成災，該下雨的地方卻烈日炎炎焦土遍地。赤道太平洋中東部地區降雨量會大大增加，造成洪澇災赤道太平洋中東部地區降雨量會大大增加，造成洪澇災害害，而澳大利亞和印度尼西亞等太平洋西部地區則干旱無，而澳大利亞和印度尼西亞等太平洋西部地區則干旱無雨雨。 （三） 氣候形成的地理因子 地理因子通過對輻射因子和環流因子的影響作用于氣候。任何氣候都與一定的地區相聯系，即氣候是結合所在的地理環境出現的。地理環境使得地球氣候具有緯度地帶性，由具有非地帶性特

33、征。因此，分析氣候成因必須考慮地理環境。 1 海陸分布對氣候的影響 海陸不同物理性質導致同緯度、同季節海洋和大陸的增溫和冷卻顯著不同。海上和陸上氣溫也有明顯差異，不僅破壞溫度的緯度地帶性分布，而且還影響到氣壓分布、大氣運動方向即水平分布，使同一緯度帶出現海洋性氣候和大陸性氣候的差異。大陸性氣候與海洋性氣候的特征可概括為：大陸性與海洋性氣候比較大陸性與海洋性氣候比較 2 洋流對氣候的影響 洋流是大洋中任一持續不斷并主要呈水平流動的海水，它可以從低緯度向高緯度傳輸熱量，又能從高緯地區向低緯輸送海冰和冷水。據衛星觀測，在200N洋流輸送的熱量占地氣系統總熱量傳輸的74，而在30350N洋流傳輸的熱量

34、是總傳輸熱量的47，因此，洋流對氣候的形成具有重要作用。 3 地形對氣候的影響 海拔高度、地表形態、方位（坡向和坡角）等影響水熱條件的再分配，從而對氣候產生影響。 三 氣候帶和氣候型 （一） 低緯度氣候 低緯度的氣候主要受赤道氣團和熱帶氣團所控制。全年地-氣系統的輻射差額是入超的，因此氣溫全年皆高，最冷月平均氣溫在1518以上。影響氣候的主要環流系統有赤道氣流輻合帶、沃克環流、信風、赤道西風、熱帶氣旋和副熱帶高壓，有的年份會出現厄爾尼諾現象。由于上述環流系統的季節移動，導致 降水量的季節變化，在厄爾尼諾現象出現時，引起降水分布的明顯異常，全年可能蒸散量在1300mm以上。本帶可分為五個氣候型：

35、 1 赤道多雨氣候 位于赤道及其兩側，大約向南、向北伸展到510左右，各地寬窄不一，主要分布在非洲扎伊爾河流域、南美亞馬遜河流域和亞洲與大洋洲間的從蘇門答臘島到伊里安島一帶。典型臺站：秘魯的伊基托斯。這里全年正午太陽高度角都很大，因此長夏無冬，各月平均氣溫在2528，年平均氣溫在26左右。絕對最高氣溫很少超過38，絕對最低氣溫也極少在18以下；氣溫年較差一般小于3，日較差可達612，全年多雨，無干季，年水量在2000mm以上，最少月在60mm以上。全年皆在赤道氣團控制下，風力微弱，以輻合上升氣流為主，多雷陣雨，天氣變化單調，降水量的年際變化很大。這與赤道輻合帶位置的變動有關，例如新加坡平均年降

36、水量為2282mm，最濕年（4031mm）相當于最干年（831mm）的近5倍。由于全年高溫多雨，各月平均降水量皆大于可能蒸散量，土壤儲水量皆達最大值（300mm），適于赤道雨林生長。 2熱帶海洋性氣候 出現在南北緯1025信風帶大陸東岸及熱帶海洋中的若干島嶼上，如加勒比海沿岸及諸島、巴西高原東側沿海、馬達加斯加東岸、夏威夷群島等。典型臺站：哈瓦那。這里正當迎風海岸，全年盛行熱帶海洋氣團（Tm），氣候具有海洋性，最熱月平均氣溫在28上下，最冷月平均氣溫在1825間，氣溫年較差、日較差皆小，如哈瓦拉年較差僅5.6，年降水量在1000mm以上，一般以510月較集中，無明顯干季，除對流雨、熱帶氣旋雨外

37、，沿海迎風坡還多地形雨 。 3 熱帶干濕季氣候 出現在緯度515左右，也有伸達25左右的，主要分布在上述緯度的中美、南美和非洲 。 4 熱帶季風氣候 出現在緯度10到回歸線附近的亞洲大陸東南部如我國臺灣南部、雷州半島和海南島；中南半島；印度半島大部；菲律賓；澳大利亞北部沿海等地。 5 熱帶干旱與半干旱氣候 出現在副熱帶及信風帶的大陸中心和大陸西岸。在南、北半球各約以回歸線為中心向南北伸展，平均位置約在緯度1525間。 （二） 中緯度氣候 1 副熱帶干旱與半干旱氣候 該氣候型位于熱帶，在熱帶干旱氣候向高緯度的一側，約在南北緯2535的大陸西岸和內陸地區。它也是在副熱帶高壓下沉氣流和信風帶背岸風的

38、作用下形成的。 2 副熱帶季風氣候 位于副熱帶亞歐大陸東岸，約以30N為中心，向南北各伸展5左右。它是熱帶海洋氣團與極地大陸氣團交綏角逐的地帶，夏秋間又受熱帶氣旋活動的影響。 3 副熱帶濕潤氣候 位于南北美洲、非洲和澳大利亞大陸副熱帶東岸。由于所處大陸面積小，未形成季風氣候，這里冬夏溫差比季風區小，一年中降水分配比季風區均勻。4 副熱帶夏干氣候（地中海氣候） 該帶位于副熱帶大陸西岸，緯度3040之間的地帶，包括地中海沿岸、美國加利福尼亞州沿岸、南非和澳大利亞南端。這里受副熱帶高壓季節移動的影響，在夏季正位于副高中心范圍之內或在其東緣，氣流是下沉的，因此干燥少雨，日照強烈。冬季副高移向較低緯度，

39、這里受極鋒影響，鋒面氣旋活動頻繁，帶來大量降水。全年降水量在3001000mm左右。冬季氣溫比較暖和，最冷月平均氣溫在410左右。 5 溫帶海洋性氣候 分布在溫帶大陸西岸，緯度約在4060，包括歐洲西部，阿拉斯加南部、加拿大的哥倫比亞、美國華盛頓和俄勒岡兩州、南美洲4060S西岸、澳大利亞的東南角，包括塔斯馬尼亞島和新西蘭等地。這些地區終年盛行西風，受溫帶海洋氣團控制，沿岸有暖洋流經過。冬暖夏涼，最冷月氣溫在0以上 。 6 溫帶季風氣候 出現在亞歐大陸東岸緯度3555地帶，包括中國的華北和東北，朝鮮大部，日本北部及俄羅斯遠東部分地區。冬季盛行偏北風，塞冷干燥，最冷月平均氣溫在0以下，南北氣溫差

40、別大。夏季盛行東南風，溫暖濕潤，最熱月平均氣溫在20以上，南北溫差小。氣溫年較差比較大，全年降水量集中于夏季，降水分布由南向北，由沿海向內陸減少。天氣的非周期性變化顯著，冬季寒潮爆發時，氣溫在24h內可下降10余度甚至20余度。 7 溫帶大陸性氣候 主要分布在亞歐大陸海洋性氣候區東側和北美大陸1000W以東400600N之間的地區。氣溫、降水和溫帶季風氣候類似，但風向、風力季節變化不明顯。冬季不太寒冷，冬季多雨；夏季有對流雨但不十分集中。 8 溫帶干旱半干旱氣候 主要分布在350500N的亞洲和北美大陸中心地帶，南美阿根廷和大西洋沿岸巴塔哥尼亞。 （三）高緯度氣候 高緯度氣候帶分布在極圈附近，盛行極地氣團和冰洋氣團。低溫無夏是該氣候帶的最顯著特征。降水雖少，但蒸發較弱，凍土發育。 1 副極地大陸性氣候 主要出現于北半球高緯度地區，約500N650N呈連續帶狀分布。作為極地大陸氣團的源地，終年受極地海洋氣團和極地大陸氣團控制。冬季漫長而嚴寒，至少有9個月；暖季短促。年降水量較少，并集中于夏季。 2 極地冰