北京大学：《自然地理学》课程电子教案（课件讲稿）第三章 大气环流与大洋环流 风与大气环流 第1节 大气运动的驱动力 第2节 大气环流的特征

第3章大气环流与大洋环流 引子:风与大气环流 第1节大气运动的驱动力 第2节大气环流的特征 第3节表层大洋环流 第4节深层大洋环流 第5节海洋一大气相互作用

第3章 大气环流与大洋环流 引子：风与大气环流 第1节 大气运动的驱动力 第2节 大气环流的特征 第3节 表层大洋环流 第4节 深层大洋环流 第5节 海洋－大气相互作用

引子:风与大气环流 、风的表述与测量 大气环流

一、风的表述与测量 一、风的表述与测量 二、大气环流 引子：风与大气环流

风的表述与测量 1.风的定义 大气在水平方向上的运动称为风 2风向:风吹来的方向。 315 N 45° ·风的16方位 NW ·仪器测定:风向标 E 设置高度:10m

一、风的表述与测量 一、风的表述与测量 1.风的定义 大气在水平方向上的运动称为风。 大气在水平方向上的运动称为风。 2.风向：风吹来的方向。 风吹来的方向。 • 风的16方位 • 仪器测定：风向标 仪器测定：风向标 • 设置高度：10 m

3.风速:通常以kmh1或ms1为单位。 仪器测定:风速表 目视测定:风力等级 风的观测 旗形树

风的观测 旗形树 3.风速：通常以km·h-1或m·s-1为单位。 仪器测定：风速表 仪器测定：风速表 目视测定：风力等级 目视测定：风力等级

表7-1风力等级 风海面浪高 相当凤速 力等级一 (米) 海面和渔船征象 陆上地面物征象 (米/秒) 般最高 范围中数 平静 静、烟直上 0.0-0.2 10.10.1有微波 烟能表示风向,树叶略有摇动 0.3-1.5 20.20.3有小波紋,渔船摇动 人面感觉有风,树叶有微响 旗子开始动,高草和庄稼开始播动 1.6-8.3 30.61.0有小浪,渔船渐觉簸动 树叶及小枝摇动不息,旗子展开 高草和庄称摇动不息 3.4—5.4 4.4 1.0 浪顶有些白色泡沫,渔船满帆时,可使能吹起地面灰尘和纸张,树枝摇动。高 1.5船身倾 侧 草和庄稼呈波浪起伏 5.5-7.9 6.7 52.02.5顶白色泡沫较多,渔船收去帆之一有叶的小树部摆,肉陆的水面有小波8.0-10.79.4 63.04.0息色的泡沫开始被风吹离浪顶,渔船大树枝摇动,电线呼呼有声,撑伞困难,10.8-13.812.3 1.05.5白色泡沫离开浪顶,被吹成条纹状 全树摇动,大树枝弯下来,迎风步行感139-17.115.5 觉不便 85.57.5色送被欢成明显的条纹状,进港可折毁小树技,人迎风前行感觉阻力17.2-20.719.0 7.010.0 波风吹起的浪花使水平能见度减 草房遭受破坏.屋瓦被掀起,大树枝可 机帆船航行困难 折断 20.8-24.422.6 10 0.0123风起的水平能见度明显减树木可被吹倒,一般建筑物遭破坏2.5-28.42.5 111.516.0被风吹起的浪花使水平能见度显著减大树可被吹倒,一般建筑物遭严重破28.5-32630.6 小,机帆船遇之极危险 坏 12 14.0 海浪滔天 陆上少见,摧毁力极大 32.6 >32.6

二、大气环流( atmospheric circulation) 1定义:行星尺度的大气运动现象。 根据1978年9月14日卫星雷达散射仪测量 的太平洋表面风海流运动推测的风的分布 低纬度地区为偏东风 中纬度地区为东北风 和东南风 中高纬地区为西风, 并形成许多风的旋涡 WIND SPEED, M/S

二、大气环流（ 二、大气环流（atmospheric circulation atmospheric circulation） 1.定义：行星尺度的大气运动现象。 行星尺度的大气运动现象。 根据1978年9月14日卫星雷达散射仪测量 日卫星雷达散射仪测量 的太平洋表面风海流运动推测的风的分布。 的太平洋表面风海流运动推测的风的分布。 • 低纬度地区为偏东风 低纬度地区为偏东风 • 中纬度地区为东北风 中纬度地区为东北风 和东南风 • 中高纬地区为西风， 中高纬地区为西风， 并形成许多风的旋涡 并形成许多风的旋涡

2.本质:地球上能量和物质传输的形式 地表与大气之间能量和物质传输 低纬与高纬之间能量和物质传输 ·海洋和陆地之间能量和物质传输 3.成因:地表冷热源的不均匀分布 地表是热源,大气是热汇 低纬地区是热源,高纬地区是热汇 海洋和陆地为季节性的热源和热汇

2.本质：地球上能量和物质传输的形式 地球上能量和物质传输的形式 • 地表与大气之间能量和物质传输 地表与大气之间能量和物质传输 • 低纬与高纬之间能量和物质传输 低纬与高纬之间能量和物质传输 • 海洋和陆地之间能量和物质传输 海洋和陆地之间能量和物质传输 3.成因：地表冷热源的不均匀分布 地表冷热源的不均匀分布 • 地表是热源，大气是热汇 地表是热源，大气是热汇 • 低纬地区是热源，高纬地区是热汇 低纬地区是热源，高纬地区是热汇 • 海洋和陆地为季节性的热源和热汇 海洋和陆地为季节性的热源和热汇

4.作用 驱动海水运动,产生表层大洋环流 ·影响大气中化学成分和污染物质的扩散 形成地球上水、热状况组合的空间分异 ·影响陆地生物群落和自然景观的分布 影响人类生活习惯和文化特征的形成 大气环流使地球上各个大陆和大洋中的 生物、人类与非生物环境联系成一个整体

4.作用 • 驱动海水运动，产生表层大洋环流 驱动海水运动，产生表层大洋环流 • 影响大气中化学成分和污染物质的扩散 影响大气中化学成分和污染物质的扩散 • 形成地球上水、热状况组合的空间分异 形成地球上水、热状况组合的空间分异 • 影响陆地生物群落和自然景观的分布 影响陆地生物群落和自然景观的分布 • 影响人类生活习惯和文化特征的形成 影响人类生活习惯和文化特征的形成 大气环流使地球上各个大陆和大洋中的 大气环流使地球上各个大陆和大洋中的 生物、人类与非生物环境联系成一个整体。 生物、人类与非生物环境联系成一个整体

第1节大气运动的驱动力 气压梯度力 地转偏向力 三、惯性离心力 摩擦力

第1节 大气运动的驱动力 一、气压梯度力 一、气压梯度力 二、地转偏向力 二、地转偏向力 三、惯性离心力 三、惯性离心力 四、摩擦力

气压梯度力 1定义:作用在单位质量空气上的净压力,分 为垂直和水平分量。 2.水平气压梯度力 方向:垂直于等压线由高气压区指向低气压区 大小:与气压梯度成正比,与空气密度成反比

一、气压梯度力 一、气压梯度力 1.定义：作用在单位质量空气上的净压力，分 作用在单位质量空气上的净压力，分 为垂直和水平分量。 为垂直和水平分量。 2.水平气压梯度力 水平气压梯度力 方向：垂直于等压线由高气压区指向低气压区 方向：垂直于等压线由高气压区指向低气压区 大小：与气压梯度成正比，与空气密度成反比 大小：与气压梯度成正比，与空气密度成反比 n P Gn ∂ ∂ ρ 1 −=