大氣環流 大氣環流： 指大規模空氣流動，影響地球表面熱量與水氣的分配。 熱力環流： 絕大部分的大氣環流，皆由熱力環流產生。 地表不均勻加熱，產生不同高度下的氣壓梯度，進一步產生風的環流。 (圖1, 取自Meteorology Today 12e) (圖2, 取自Meteorology Today 12e) 氣壓會隨高度遞減，因此討論氣壓差通常是指水平氣壓差。 由圖1，city2空氣塊加熱膨脹，使在上方一定高度時，city2氣壓高於city1氣壓，上方空氣由city2流向city1。 因為上方空氣從city2流向city1，city2表面形成低壓、city1表面形成高壓，表面空氣由city1流向city2。 如此即完成熱力環流 #### 一、緯度環流： **①單胞環流：** (圖3, 取自Meteorology Today 12e) 假設： 地球表面全為平整水面覆蓋、太陽永遠直射赤道、地球不自轉(即不考慮科氏力影響) 模型： 由圖1與圖2，太陽直射赤道加熱，扣除反射的紅外線後，緯度0~35度能量收支為正、緯度35度以上能量收支為負。 因此大氣大尺度環流，從赤道到兩極，只有各一個熱力環流胞，該環流稱為哈德里胞(Hadley cell)。 事實： 由圖1熱力環流的模型可知，風從熱處流向冷處將會沉降。 在真實世界中，Hadley cell大概到緯度30度就沉降了。 因此我們需要一個更正確的模型，描述緯度30度以上的情況。 ②三胞環流： (圖4, 取自Meteorology Today 12e) 緯度030度、6090度的溫度差異，可產生兩個熱力環流：哈德里胞(Hadley cell)與極胞(Polar cell)。 哈德里胞於緯度30度沉降的氣流，部分流往高緯；極胞於緯度60度上升的氣流，部分流往低緯。 上述兩個胞間接促成另一個中緯度附近的環流胞：佛雷爾胞（Ferrel cell）。 哈德里胞與極胞皆可靠本身所釋放出的能量(如潛熱)維持運作，且符合正常熱力環流行進方向，稱為熱力直接環流。 佛雷爾胞多靠其他環流提供能量，才能維持在較冷的地方上升、在較暖的地方下沉，稱為熱力間接環流。 三胞風向在地表的輻合處，形成赤道低壓(間熱帶輻合區)與中緯度低壓帶。 三胞風向在地表的輻散處，形成副熱帶高壓(馬緯無風帶)與極地高壓。 三胞環流受科氏力影響(北半球往右偏/南半球往左偏)，形成我們熟知的行星風系。 三胞環流的整體位置，會隨著太陽直射位置的變化而移動。 北半球夏天時整體偏北、北半球冬天時整體偏南。 #### 二、經向翻轉環流(MOC)： 狹義的溫鹽環流 #### 三、其他大氣環流(尺度不同)： 海陸風、山谷風、季風環流、噴流...... #### 四、補充 因為冬季時不同緯度的溫度梯度較大，大氣環流風速在冬季通常較強。 參考資料： Meteorology Today 12e, Ch8 Ch10 https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=40131 http://gis.geo.ncu.edu.tw/gis/globalc/chap0404.htm https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E6%B0%A3%E7%92%B0%E6%B5%81 https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_circulation https://apollo.nvu.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter9/thermal.html 3 hrs.
