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FIG07_007.jpg  

 

Atmospheric circulation,又稱大氣環流,指地球表面上大規模的空氣流動重新分配熱量和水氣的途徑。形成的原因主要是因為地表受熱的不均勻,擾亂了大氣的平衡,導致了空氣運動和大氣壓力的改變而引起的。

由於地球有彎曲的表面,除了本身的自轉,同時也繞太陽進行軌道運動,地球的靠近赤道區域比極地區域從太陽接收到更大量的熱量。這種受熱讓地球靠近赤道附近的空氣加熱的比緯度相對高的地方快,使得低壓區域存在於近赤道地區,高壓區域存在於近極地地區。陽光的加熱導致空氣的密度降低,從而在近赤道地區上升。作為結果的低壓使得極地的高壓空氣沿地球表面向赤道區域流動。當溫暖的空氣流向極地時,它會變冷,變得更加稠密,進而下沉回到地面。

circulation-pattern-station.gif  

但以上的圖是以地球本身為穩定狀態為基礎,空氣還會受到很多因素而改變,其中一個便是地球自轉。地球自轉產生的力稱為柯氏力(Coriolis Force),這個力在我們走動時是無法感覺得到的,因為相對於地球自轉的尺度和速度我們行進的速度很慢,行進的距離也相當的短。然而,它會明顯的影響移動很大距離的物體。它的運作原理為地轉偏向力使北半球南方吹向北方的風向東偏轉,北方吹向南方的風向西偏轉 ,南半球則相反。其他物體也是如此。偏轉的程度根據緯度的不同而變化。在極地是最大的,而在赤道降低為零。

Coriolis_effect14.png  

地球表面的地形產生的摩擦力改變了大氣中空氣的運動。地表和大氣之間的摩擦力使流動的空氣變慢。因為摩擦力減小了地球自轉偏向力使得風從它的路徑轉向。這就是為什麼在地表的風向稍微不同於地表之上幾千英尺高度的風向的原因。

101012-2.jpg  

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