三圈環(huán)流的形成過程
地球的自轉,假設地表性質均一,太陽直射赤道,則引起大氣運動的因素是高低緯之間的受熱不均和地轉偏向力。
從北半球來看,赤道地區(qū)上升的暖空氣,在氣壓梯度力作用下,由赤道上空向北流向北極上空(南風)移動,受地轉偏向力影響,由南風逐漸右偏成西南風,在30°N附近上空堆積,于是產生下沉氣流,致使近地面氣壓升高,形成副熱帶高氣壓帶。
近地面,在氣壓梯度力作用下,大氣由副熱帶高氣壓帶向南北流出。向南的一支流向赤道低壓,在地轉偏向力影響下,由北風逐漸右偏成東北風,稱為東北信風。同理南半球也會形成東南信風,東北信風與南半球的東南信風在赤道附近輻合上升,在赤道與副熱帶地區(qū)之間便形成了低緯環(huán)流圈。
近地面,從副熱帶高氣壓向北流的一支氣流,在地轉偏向力的作用下逐漸右偏成西南風即盛行西風。從極地高氣壓帶向南流的氣流(北風)在地轉偏向力影響下逐漸向右偏形成東北風,即極地東風。較暖的盛行西風與寒冷的極地東風在60°N附近相撞,在近地面形成暖鋒(極鋒)。暖而輕的氣流爬升到冷而重的氣流之上,形成了副極地上升氣流。
上升氣流到高空,又分別流向南北,向南的一支氣流在地轉偏向力的影響下,由北風逐漸右偏成東北風,在30°N附近與來自赤道的高空西南風相撞形成冷鋒,加強了副熱帶高氣壓帶高空的下沉氣流,進一步升高副熱帶高氣壓帶的氣壓,于是在副熱帶地區(qū)與副極地地區(qū)之間構成中緯度環(huán)流圈;向北的一支氣流在北極地區(qū)下沉,是在副極地地區(qū)與極地之間構成了高緯度環(huán)流圈。由于副極地上升氣流使近地面的氣壓降低,于是形成了副極地低氣壓帶。
同理,南半球同樣存在著低緯、中緯、高緯三個環(huán)流圈。因此,在近地面,共形成了7個氣壓帶、6個風帶。