武汉科技馆宇宙展厅

大气环流指的是地球表面上大规模的空气流动，以及与较小规模的海洋环流一起重新分配热量和水汽的途径。大规模的大气环流即使年年有所不同，其基本结构颇能维持不变。然而，个别天气系统，如中纬度低压区、热带对流环流等，是在“随机”情况下产生的，而且气象通常只能在发生前一段短时间内被预测。这段时间理论上可以长达一个月，而现在实际上只有十天左右。大气环流是完成地球—大气系统角动量、热量和水分的输送和平衡，以及各种能量间的相互转换的重要机制，又同时是这些物理量输送、平衡和转换的重要结果。因此，研究大气环流的特征及其形成、维持、变化和作用，掌握其演变规律，不仅是人类认识自然的不可少的重要组成部分，而且还将有利于改进和提高天气预报的准确率，有利于探索全球气候变化，以及更有效地利用气候资源。大气环流通常包含平均纬向环流、平均水平环流和平均径圈环流3部分。

大气环流是怎么形成的？

一是太阳辐射，这是地球上大气运动能量的来源，由于地球的自转和公转，地球表面接受太阳辐射能量是不均匀的。热带地区多，而极区少，从而形成大气的热力环流。二是地球自转，在地球表面运动的大气都会受地转偏向力作用而发生偏转。三是地球表面海陆分布不均匀。四是大气内部南北之间热量、动量的相互交换。以上种种因素构成了地球大气环流的平均状态和复杂多变的形态。

地球上各地气候不同的根本原因，是地表接受到的太阳辆射能量的不匀性、因而产生了大气的流动。热录和水分又随着环流地向另一地输送，使不同地方的热力差异趋于均匀。在对流层中，水平温度梯度是从赤道指向两极，如果地面状态基本上均匀的，空气将从赤道上空向两极上空流动，而在地表则从两极流同赤道，形成径向的大环流。出于地球转动偏向力的作用，在摩擦层以上的气流不是径向，而是纬向，使得赤道向两极移动的气流在纬度30°左右的上空发生辐合，引起空气的下沉运动，形成了副热带高压区，高压区中气流在下层发生辐散，使空气沿着地表分别向南北方向流动。在北半球，向南流动的空气形成东北风，向北流动的形成了西南风。这支西南风在北纬60°左右的地方又与来自极地的冷空气辐合，形成副极地低气压区。在这个低气压区里辐合上升的空气到高空后发生辐散，并分别向南北流动，向极地流动的那一支在极地形成辐合，由此产生空气下流，形成极地高压区。这样，在赤道低气压区、副热带高气压区副极地低气压区和极地高气压区之间形成了三个环流，这三个环流并不是复合的，可以从一个环流流到另一个环流，并改变自身的特性。

【编辑：金鑫】