南北兩半球大氣的相互作用和季風(fēng)的本質(zhì)分析

李智明

（海南師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，海南 ?？?571158）

南北兩半球大氣的相互作用和季風(fēng)的本質(zhì)分析

李智明

（海南師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，海南 海口 571158）

根據(jù)相關(guān)的研究資料顯示：大氣環(huán)流的季節(jié)性變化以及越赤道氣流即兩半球的相互作用。而行星熱對于流環(huán)流是作為熱帶季風(fēng)到來的“主要推動力之一”，而由于地球表面各種特性之間的差異化，在很大程度上致使于準(zhǔn)定常行星波作為第二推動力。如果針對于推動整個大氣質(zhì)量以及跨維圈傳輸?shù)男仕缴蟻矸治?，總體上兩個推動力的功效比率占位2:1。而第二推動力也在整個亞歐季風(fēng)區(qū)與第一推動力進(jìn)行融合，這樣在很大程度上使熱帶季風(fēng)氣候在全球的亞歐地區(qū)最為明顯。

南北半球；大氣作用；季風(fēng)本質(zhì)；推動力

早在20世紀(jì)30年代初期，就已經(jīng)有相關(guān)的研究結(jié)果，清楚的顯示了南北兩半球之間的大氣是具有相互作用的，并且，也逐漸發(fā)現(xiàn)了北半球冬季的東亞寒潮將會越過赤道，到達(dá)南半球以及澳大利亞的北端位置，然而，南半球冬季的寒潮將會極有可能在北半球太平洋上空形成颶風(fēng)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展進(jìn)步，全球的天氣觀測站點(diǎn)也逐漸的增加起來，尤其是針對于整個高空測風(fēng)戰(zhàn)網(wǎng)以及氣象衛(wèi)星云圖的建立，從而完全證實(shí)原來所研究的結(jié)果，文章主要立足于南北兩半球大氣的相互作用以及季風(fēng)的本質(zhì)，展開了深入的研究與分析。

1 設(shè)想：赤道是與繞著太陽來運(yùn)行的黃道表面重合

針對于南北兩半球大氣相互的作用以及季風(fēng)的本質(zhì)上，主要考慮了以下情況：

地球的赤道表面是與繞著太陽來運(yùn)行的黃道表面時重合，即地球的自轉(zhuǎn)軸是垂于黃道表面上的，如果運(yùn)行軌道為圓形時，那么在到達(dá)大氣上界面的太陽輻射上，雖然隨著整個緯圈來進(jìn)行同步的，但是，若只有日的變化，并沒有年的變化，那么地球大氣在運(yùn)行的過程當(dāng)中，除了太陽的潮汐以外，首先應(yīng)當(dāng)存有由于所受輻射的緯圈分布，從而引起的赤道熱或是兩級冷的溫度分布，是與帶狀環(huán)流息息相關(guān)的。而這也就被稱為理想簡單化的“行星熱力對流”圖。此外，由于低空氣流失從高緯度轉(zhuǎn)向低緯度的，并且隨著赤道上升到整個氣流的中心位置，那么在高空氣流中，也會有低緯度氣流轉(zhuǎn)向與高緯度氣流。

而利用科里奧利力，則是能夠使低空變?yōu)闁|風(fēng)，高空變?yōu)槲黠L(fēng)。但是對于這種比較單圈的經(jīng)圈環(huán)流上，其實(shí)是不具有現(xiàn)實(shí)意義的，主要的原因就是經(jīng)圈在傳熱的過程當(dāng)中，效率普遍都不是很高。此外，還是因?yàn)樘幱诘涂债?dāng)中的東風(fēng)氣流體，一定是通過摩擦作用從而來消耗固體地球的動量，就會產(chǎn)生出羅斯貝我的狀態(tài)。對于處于統(tǒng)一高度上的緯圈，既存在了向北的氣流體，還存在了向南的氣流體，這樣在很大程度上增強(qiáng)了整體傳熱效率水平。與此同時，在低空當(dāng)中既存在了東風(fēng)帶，還存在了西風(fēng)帶，在很大限度上為地球與大氣之間的角動量處于平衡狀態(tài)打下了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)，而這樣也就很好的使南北半球各自存在著三圈經(jīng)圈環(huán)流。

而除了熱帶以及一些高緯度的地帶來看，其中所存有的“行星熱力対流圈”之外，在中緯地帶當(dāng)中，還存在因動力原因所導(dǎo)致的“環(huán)流圈”現(xiàn)象。但是由于在到達(dá)各個緯圈上的太陽輻射并沒有發(fā)生年變化，從而也可以推斷出，這種大環(huán)流圈是不存在年變化的，而氣候的變化是隨著緯度以及高度來產(chǎn)生改變的，并且，由于在南北兩半球所受到太陽所帶來的輻射上，是與整個赤道相互對稱的，那么就可以推斷出，除非南北兩半球的地表特征上存在著非常大的差異化，那么這兩種氣流的變化是隨著緯度以及高度來產(chǎn)生改變的。并且這種氣流也是與赤道相互對稱的，從而沒有統(tǒng)計意義角度上的兩半球大氣的相互作用以及越赤道氣流。

2 設(shè)想：地球的赤道表面是處于垂直黃道表面上

地球的赤道表面是處于垂直黃道表面上，那么地球在自轉(zhuǎn)軸的公轉(zhuǎn)軌道平面上，為了能夠更簡便、快速的看出，可以將地球的軌道指向?yàn)閳A形。那么當(dāng)北極點(diǎn)是處于正對著太陽的過程時，北半球的二十四小時則是為白天，接受著太陽所帶來的輻射，而南半球則是為黑天，從而形成了南北兩半球巨大的溫差，熱量是由北半球傳送到南半球，從而引起了行星的熱力對流狀態(tài)。此外，在南北兩半球的大氣上，有了明顯的相互作用，因?yàn)樘幱诘涂债?dāng)中的空氣是逐漸的從南半球傳向北極的，而處于高空當(dāng)中的空氣正好與其相反，這主要是因?yàn)楸卑肭虻南募据^暖和，南半球的冬季較為寒冷，在大約半年左右時間里，南極點(diǎn)就會處于正對著太陽的狀態(tài)，則北半球的冬季較為寒冷，南半球的夏季較為暖和，兩者正好是相反的狀況。而行星熱力與流圈亦正與上面的相反，不管是否是處于羅斯貝的狀態(tài)之下，這種大氣的環(huán)流狀況也是有著非常明顯的年變化的。此外，那么不管是太陽直射赤道，還是對于各個緯圈上的輻射范圍來說，赤道帶上所受到太陽照射的范圍最大，所以受熱也是最多，并逐漸的向兩級進(jìn)行遞減。但又因?yàn)樘幱谶@時段內(nèi)是有平分晝夜的，所以，導(dǎo)致赤道在接受太陽所照射的輻射范圍上，只及“夏至”北極太陽所照射的輻射范圍的一半，所以故此，溫度也是應(yīng)該在于“夏至”時北、南極溫度的之間。對于溫度的分布上是與大氣環(huán)流狀態(tài)的春秋節(jié)時，這樣每個半球都會存在于三圈環(huán)流，但是，因?yàn)樘査丈涞姆秶鶐淼妮椛渲饕且猿嗟罏橹行膶ΨQ點(diǎn)，而赤道在行星熱對流的上升支的中心位置，除了整體溫度上上升或是下降,對于太陽所照射的范圍所帶來的輻射的增加或是減少的滯后效應(yīng)來看，就能夠很好的使熱量越過赤道的氣流之外，從而也不再需要南北兩半球之間的相互作用。

而此外，對于熱帶的準(zhǔn)定常行星波與中緯度地帶的準(zhǔn)定常行波配合的適宜，主要表現(xiàn)在熱帶季風(fēng)能夠到達(dá)中緯度地帶當(dāng)中的某個地區(qū)，而這些都是熱帶季風(fēng)局域化和在經(jīng)圈上的擴(kuò)展能力，所以，對于所看到的真實(shí)的熱帶季風(fēng)最強(qiáng)盛也是此特點(diǎn)，這也是整個熱帶季風(fēng)的主要本質(zhì)體現(xiàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，可以看出大氣環(huán)流的季節(jié)性變化，是與越過赤道氣流或是兩半球大氣的相互作用而變化的，主要是因?yàn)槌嗟赖谋砻媸桥c黃道的表面有交角，使太陽的輻射發(fā)生了年變化，而行星熱對流環(huán)流也是作為整個熱帶季風(fēng)當(dāng)中的主要推動力。此外，由于第一與第二在推動力上的效果是可以互相抵消的，從而也使熱帶大西洋以及東太平洋主要是盛行于“信風(fēng)”的發(fā)生。

［1］盧楚翰，管兆勇，梅士龍，等.從南北兩半球大氣環(huán)流的特征看亞洲太平洋地區(qū)副高活動［J］.陜西氣象，1979，（11）：24-30.

［2］王衛(wèi)國，劉曉璐，王顥樾，等.大氣對流層頂熱量收支變化的時空結(jié)構(gòu)研究［J］.云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，（2）：155-165.

［3］曲維政，趙進(jìn)平，黃菲，等.高空大氣濤動現(xiàn)象與太陽活動的聯(lián)系［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2007，（4）：1057-1065.

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Interaction of Atmosphere in the North and South Hemisphere and the Essence of the Monsoon

LI Zhi-ming
（College of Geography and Environmental Science，Hainan Normal University，Haikou，Hainan 571158，China）

According to the relevant research data，it is shown that the seasonal variation of atmospheric circulation and the interaction between the two hemispheres.The planetary heat is the“main driving force”for the arrival of the tropical monsoon，and the difference between the various characteristics of the Earth's surface，to a large extent，causes the quasi-stationary planetary wave as the second driving force.If it analyzes from the overall level of efficiency and the efficiency of the transmission of the cross-dimensional circle，the efficiency ratio of the two driving forces is 2：1.And the second driving force is also in the entire Asia-Europe monsoon region with the first driving force to integrate，to a large extent the tropical monsoon climate becomes most obvious in Asia-Europe region in the world.

the northern and southern hemispheres；atmospheric action；monsoon nature；impetus

F301

A

2095-980X（2017）02-0173-02

2017-01-20

李智明（1995-），男，廣西欽州人，主要研究方向：地理與環(huán)境科學(xué)。