第二節(jié)氣候形成的環(huán)流因子（環(huán)流在氣候形成中的作用）氣候形成的環(huán)流因子:大氣環(huán)流和洋流一、擔(dān)任氣候變化主角的大氣環(huán)流（一）大氣環(huán)流與熱量輸送1.大氣環(huán)流對(duì)高低緯度間熱量的輸送2.大氣環(huán)流調(diào)節(jié)海陸間的熱量破壞了天文氣候的地帶性。同一緯度帶上大陸東西岸氣溫產(chǎn)生明顯的差別，北半球熱量的經(jīng)向輸送

2.大氣環(huán)流調(diào)節(jié)海陸間的熱量熱源、冷源；環(huán)流，洋流。大陸東岸；大陸西岸。(1)夏季：歐亞大陸中緯度，行星風(fēng)系北移，“亞速爾高壓”，“印度低壓”。(2)冬季：歐亞大陸中緯度主要受西風(fēng)帶的影響。西岸氣流來(lái)自溫暖的大西洋上，溫度和降水高于同緯度的內(nèi)陸，氣流深入內(nèi)陸，含水量愈少，溫度愈低，“世界寒極”，“冰窯”。大陸東岸為背風(fēng)海岸，風(fēng)從陸地吹向海洋，寒冷干燥。

海陸間的熱力交換是造成同一緯度帶上，大陸東西兩岸內(nèi)部氣溫有明顯差異的重要原因。行星風(fēng)系與氣候赤道輻合帶—赤道氣候赤道輻合帶與信風(fēng)帶交替控制帶—熱帶干濕氣候信風(fēng)帶—熱帶氣候信風(fēng)帶與西風(fēng)帶交替控制帶—副熱帶干濕氣候西帶風(fēng)—溫帶氣候西風(fēng)帶與極地東風(fēng)帶交替控制帶—寒溫帶氣候極地東風(fēng)帶—寒帶氣候

（二）大氣環(huán)流與水分循環(huán)大氣環(huán)流在水分循環(huán)中起到了重要的作用氣候平均的夏季風(fēng)期間水汽輸送在溫帶西風(fēng)帶大陸東、西岸氣候有顯著的不同。熱帶海洋的貢獻(xiàn)最為突出，是因?yàn)椋?/p>

熱帶海洋是全球大氣的主要能源區(qū)。

由此可見(jiàn)在海氣相互作用問(wèn)題上，海洋是大氣的主心骨。印度季風(fēng)區(qū)的海氣相互作用（SST:赤道逆流）中高緯度地區(qū)海氣的相互作用。二、海洋在氣候形成和變化中起重要的作用海洋是全球氣候系統(tǒng)的重要的組成部分。對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)和氣候的變化的影響巨大。（一）洋流1、洋流的分類(lèi)和形成的原因：分類(lèi)：暖流（黑潮）；寒流（冷流）（親潮）；涌流。原因：海底地形、海水密度。定向風(fēng)長(zhǎng)期推動(dòng)2、洋流與高低緯度間的熱量傳輸：在低緯度向高緯度的傳輸中，洋流起著重要的作用。低緯74%，中緯47%。洋流對(duì)氣溫的調(diào)節(jié)作用主要表現(xiàn)在增溫上。尤其是墨西哥暖流的增溫作用特別明顯。根據(jù)1978年9月14日衛(wèi)星雷達(dá)散射儀測(cè)量的太平洋表面風(fēng)海流運(yùn)動(dòng)推測(cè)的風(fēng)的分布。全球溫鹽環(huán)流輸送帶示意圖離岸風(fēng)水流方向水位高水位低上升補(bǔ)充補(bǔ)償流航海增溫增濕減溫減濕東澳大利亞暖流西澳大利亞寒流

（二）洋流對(duì)氣候的影響1、減小高低緯間的溫差；增大東西溫差：2、洋流對(duì)降水和霧的影響

洋流對(duì)氣候的綜合影響1、熱帶、副熱帶大陸東岸：暖流，形成海洋性氣候。2、熱帶、副熱帶大陸西岸：寒流，多霧，形成干旱氣候。3、中高緯大陸西岸：暖流，冬暖夏涼，降水均勻，形成海洋性及地中海式氣候4、中高緯大陸東岸：寒流，氣溫低，降水少——形成大陸性濕潤(rùn)氣候.季風(fēng)影響，歐亞大陸夏季氣溫高多雨，雨熱同季—形成季風(fēng)氣候。環(huán)流與東西海岸的氣溫差異大氣環(huán)流和洋流使得溫帶大陸具有東、中、西氣候分明的溫帶氣候帶（三）洋流對(duì)氣候的綜合影響1、熱帶、副熱帶大陸東岸：有暖流，氣溫高，多雨，形成海洋性氣候、雨林氣候2、熱帶、副熱帶大陸西岸：有寒流，多霧，少雨，形成干旱、沙漠氣候3、中高緯大陸西岸：有暖流，冬暖夏涼，降水均勻，形成海洋性及地中海式氣候4、中高緯大陸東岸：有寒流，氣溫低，降水少——形成大陸性濕潤(rùn)氣候受季風(fēng)影響，歐亞大陸夏季氣溫高多雨，雨熱同季—形成季風(fēng)氣候。二、環(huán)流與氣候異常

大氣環(huán)流是氣候形成的重要因子，當(dāng)環(huán)流形勢(shì)長(zhǎng)期處于平均狀態(tài)時(shí)，各地氣候通常也處于正常狀態(tài)；當(dāng)環(huán)流形勢(shì)在個(gè)別年份或季節(jié)偏離平均狀態(tài)而出現(xiàn)異常時(shí)，也會(huì)使該時(shí)期內(nèi)的天氣、氣候出現(xiàn)異常，導(dǎo)致某些地區(qū)過(guò)寒或過(guò)暖、干旱或雨澇。大氣環(huán)流異常與大范圍下墊面變化有關(guān)。20世紀(jì)氣候?qū)W研究的十項(xiàng)成就

20～30年代：世界三大濤動(dòng)（Walker）60年代：沃克（Walker）環(huán)流Bjerknes80～90年代：ENSO預(yù)測(cè)Cane等80～90年代：ENSO理論Suarez,等90年代：熱鹽環(huán)流Delwoth1939年：大氣環(huán)流Rossby（論文：AtmosphericteleconmectionsfromtheequatorialPacific）（walker）簡(jiǎn)介他精選從全球氣象觀測(cè)網(wǎng)中挑出來(lái)的四十年溫度、氣壓和降水資料，發(fā)現(xiàn)東南太平洋（塔希提島以東）和印度洋（澳大利亞的達(dá)爾文站以西）氣壓之間有一種蹺蹺板式的關(guān)系，也就是說(shuō)，這其中的一個(gè)地區(qū)氣壓偏高，另一個(gè)地區(qū)的氣壓反過(guò)來(lái)就偏低。

1.三大活動(dòng)中心概念——三大濤動(dòng)。大氣活動(dòng)中心的“蹺蹺板”現(xiàn)象。沃克總其大成：發(fā)表6篇《世界天氣》論文，給出三大濤動(dòng)的定義，還定義南方濤動(dòng)。北大西洋：冰島低壓—亞速爾高壓北大西洋濤（NAO）太平洋：阿留申低壓—夏威夷高壓北太平洋濤（NPO）

赤道太平洋：（南太平洋）副熱帶高壓—（赤道太平洋）印度低壓南方濤動(dòng)（SO）沃克提出的世界三大濤動(dòng)是氣候?qū)W研究中的一項(xiàng)重要成果，至今仍有巨大的理論意義與實(shí)際意義。北大西洋：冰島低壓—亞速爾高壓北大西洋濤（NAO）阿留申低壓—夏威夷高壓北太平洋濤（NPO）赤道太平洋：（南太平洋）副熱帶高壓—（赤道太平洋）印度低壓南方濤動(dòng)（SO）Walker’ssouthernoscillation(Bjerknes1969)南方濤動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)SO）：是指印度洋赤道低壓與南太平洋副熱帶高壓這兩大活動(dòng)中心之間海平面氣壓變化的負(fù)相關(guān)關(guān)系（蹺蹺板關(guān)系）形成的兩大洋上大氣之間的濤動(dòng)。

在1928年給皇家氣象科學(xué)會(huì)提供的一篇論文中，Walker將這種蹺蹺板式的氣壓型定義為南方濤動(dòng)，還給出了測(cè)量?jī)蓚€(gè)地區(qū)之間的氣壓差的尺度。他觀測(cè)得到，每當(dāng)氣壓東邊很高西邊很低時(shí)，印度的季風(fēng)雨量就會(huì)很大。而東西差異不大時(shí)，雨量則小，甚至無(wú)雨或干旱。

此外，Walker的研究還指出干旱條件不僅襲擊澳大利亞、印度尼西亞和印度，還會(huì)襲擊非洲的次撒哈拉沙漠地帶，與此同時(shí)，加拿大則可能出現(xiàn)暖冬。由于Walker用圖點(diǎn)出了一年中不同時(shí)段兩地氣壓差之間的時(shí)間滯后相關(guān)性，他認(rèn)為這些觀測(cè)結(jié)果也可以用于一些地區(qū)的長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。他的學(xué)生,國(guó)家氣象局的第一任局長(zhǎng),涂長(zhǎng)望.

赤道太平洋西東暖冷偏東風(fēng)偏西風(fēng)上升下沉海氣相互作用和洋流——沃克環(huán)流在赤道地區(qū)的東西方向上，存在著幾個(gè)緯向熱力直接環(huán)流圈，稱(chēng)沃克（Walker）環(huán)流圈.114

海氣相互作用正常年份中，在赤道太平區(qū)洋區(qū)域，由于西太平洋暖池水溫最高，東太平洋水溫最低，因此西太平洋盛行上升氣流，升到高空后向東流去，到達(dá)低溫的東太平洋后轉(zhuǎn)向下沉，然后在海面上以東風(fēng)形式返回西太平洋。這樣，便構(gòu)成了一個(gè)東西向的大氣環(huán)流圈，氣象學(xué)上稱(chēng)作“沃克環(huán)流圈”。沃克環(huán)流事實(shí)上默默地影響著太平洋兩岸的農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)，所引發(fā)的水災(zāi)、旱災(zāi)及風(fēng)災(zāi)嚴(yán)重威脅居民生命財(cái)產(chǎn)安全。厄爾尼諾不再指局地性的洋流的季節(jié)性變化，而是指ENSO現(xiàn)象中的一部分。

1.厄爾尼諾（ElNino）（1）含義溯源：在赤道東太平洋的厄瓜多爾南部和秘魯北部沿岸，圣誕節(jié)前后經(jīng)常發(fā)生的海水異常升溫現(xiàn)象。第一次直接記錄為1795年。赤道東太平洋海表溫度異常增暖的現(xiàn)象。

厄爾尼諾指中東太平洋地區(qū)海洋表面異常增溫并與低層大氣相互作用，它能產(chǎn)生較為顯著的天氣影響。（2）科學(xué)概念：赤道東太平洋海面溫度（SST）出現(xiàn)大范圍持續(xù)異常升高，具有約3～7年的周期。2.拉尼娜（LaNina）

（1）含義：赤道東太平洋SST在冬季出現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)距平現(xiàn)象。（2）時(shí)間：通常發(fā)生在兩次厄爾尼諾事件之間。太平洋十年濤動(dòng):“拉馬德雷”（母親）現(xiàn)象，厄爾尼諾現(xiàn)象拉尼娜現(xiàn)象二、南方濤動(dòng)1.含義：熱帶東太平洋地區(qū)和熱帶印度洋地區(qū)氣壓場(chǎng)反相變化的蹺蹺板現(xiàn)象，大約3～7年會(huì)重現(xiàn)。2.圖示：澳大利亞達(dá)爾文站年平均海平面氣壓與其他站點(diǎn)氣壓的遙相關(guān)系數(shù)（×10）。厄爾尼諾/南方濤動(dòng)（ENSO）：是指厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，南方濤動(dòng)減弱（SOI異常低位相，即兩大氣壓中心氣壓差減小），渦克環(huán)流減弱。因此將其合稱(chēng)為（ENSO）。

3.南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）：塔希提島與達(dá)爾文之間的標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓差。（1）SOI為負(fù)表示東太平洋氣壓低于印度洋氣壓；（2）SOI為正表示東太平洋氣壓高于印度洋氣壓。三、ENSO循環(huán)1.海溫-氣壓-緯向風(fēng)-降水區(qū)異常變化的發(fā)現(xiàn)（1）在高SOI期間赤道東太平洋SST相對(duì)偏低，甚至出現(xiàn)拉尼娜；沿赤道太平洋的偏東信風(fēng)比較強(qiáng)；熱帶太平洋主要降水區(qū)位于印度尼西亞地區(qū)。（2）在低SOI期間赤道東太平洋SST相對(duì)偏高，甚至發(fā)生厄爾尼諾；沿赤道太平洋的信風(fēng)偏弱，有西風(fēng)異常出現(xiàn)；熱帶太平洋主要降水區(qū)在日界線附近至南美。

2.ENSO循環(huán)的過(guò)程（2）厄爾尼諾異常狀態(tài)海面溫度：東高西低氣壓梯度：從西向東，SOI小于0行星風(fēng)系：信風(fēng)減弱經(jīng)向大氣運(yùn)動(dòng)：反沃克環(huán)流氣候特征：東部多雨，西部干旱海水運(yùn)動(dòng)：從西向東，東太平洋上升流阻斷海面高度：東西部高差減小西部溫躍層變淺，東部加深（3）拉尼娜異常狀態(tài)海面溫度：西高東低，暖池更顯著氣壓梯度：從東向西，大于正常狀態(tài)行星風(fēng)系：信風(fēng)強(qiáng)于正常狀態(tài)經(jīng)向大氣運(yùn)動(dòng)：沃克環(huán)流加強(qiáng)氣候特征：西部多雨，東部干旱海水運(yùn)動(dòng)：從東向西，東太平洋上升流更強(qiáng)海面高度：西高東低，高差增大西部溫躍層深，東部很淺赤道西太平洋信風(fēng)

減弱和對(duì)流加強(qiáng)

異常強(qiáng)的東亞冬季風(fēng)

有利東亞冷空氣爆發(fā)

強(qiáng)30—60天大氣振蕩異常海洋Kelvin