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三圉环流 |
发布时间:2012-08-09 |
刚刚我们已经说道,赤道由于受热上升在高空形成高气压,在地而 形成赤道低压。而极地由丁冷却作用大气下沉,丁是高空形成低气压, 如同水流会从水位高的地方流向水位低的地方一样,大气也会从高气 压流向低气压》北半球高空,大气会由赤道向北极流去,气流一流动, 马上受到地转偏向力的影响,于足会不断向右偏,也就是会形成偏西 风。这时候气流除了受到高、低压气报差产生的力,又受到地转偏向 力。在北纬30度附近,这两个力平衡,于是大气不再向北运动,而是冉 西向东,形成在北纬40度〜60度之间盛彳7的西风带。 赤道上空的气流源源不断地向北流,但在30度附近就不再前进, 而是变成了西风,这样,气流在北纬30度附近堆积,形成我们经常听说 的副热带高压带。气流到一定程度后会下沉,下沉的大气分别向南和 向北分散流去。向南的气流同样会受到地转偏向力的影响,尙右偏形 成东北信风,最后回到赤道。 现在,你该知道“马纬度”的成因了吧。躭足因为在南北纬30度附 近,由赤道来的气流不再前进,上空聚积的空气越来越多,产生下沉气 流,大气成为上下运动了,由于没有水平方向运动的空气,形成无风带, 失去了风的动力,于是依靠风力的帆船无法前进。这就是“马纬度”的秘 密所在。“马纬度”的存在在依靠风力航行的年代里就是航海家们的噩 梦,不过后来航船&不再需要人力风力,“马纬度”对于航行的影响渐渐 小丫。 说起“马纬度”这个无风带,就不能不说位亍“马纬度”北面的北纬 40〜60度之同盛行的西风带。西风带也有很多小故事,其中最著名的 莫过于“气球炸弹”。 第二次世界大战期间,美军出动了 16架它一25型轰炸机对日本 首府东京进行了猛烈的轰炸,日本最髙司令部的官员们大为震惊,发誓 要不惜一切代价对美国实施报复。最后,日本中央气象台的气象学家 荒川秀俊突发奇想,想出一妙招,那就是借助荮风的力量,施放气球炸 弹。他在给首相的4艮告中声称,在离地面1万未的高空,有一稳定的西 风带,从曰本直达美国,如果有无数只高空气球吊上炸弹,那么二三夭 后成千上万吨的炸弹就会神不知鬼不觉地降落到美国爆炸。这一极为 新鲜的科学奇想,立即引起日本首相的极大兴趣。过了不夂,由荒川秀 俊设计并制造的一种新型武器^定高可控漂流式气球炸弹诞生了。 当日本在太平洋战场上节节败退之时,3本人觉得是该彳吏用他们的绝 招的时候了。几百只吊着炸弹的大气球从一个秘密的生产基地腾空而 起,沿着]万束高空的西风气流浩浩荡荡地向美国飞去。二三天后,放 出的第一批气球炸弹,果然在美国面部地区接二连三地降落爆炸,引起 了频频大火,此后的3个月内,日本每月释放1500枚左右的气球炸弹, 累计总数达9000余枚。这些气球炸弹不仅造成了羑国妁频繁大火及 人员的大量伤亡,同时还使美国西部的居民们惶惶不可终日,商店关 门,工厂停产,交通中断,整个社会处于瘫痪状态。 后来,聪明的美诨人几经周折,最后终于查明了气球炸弹的“老 家"。于是美国立即制订了“曰落”计划,用飞机来迎击飞来的气球炸 弹,让它们在太平洋上空爆炸;而且全力封锁气球蚱弹给美国造成的人 员伤亡和经济损失的消息,禁止新闻媒体史表任何关于气球炸弹的报 道,以使日本无法知道关于气球炸弹的真实效果,动摇这一战术的信心。 19-15年8月,曰本宣布投降。1946年,远东军事法庭把荒川秀俊 押上了审判台,此时荒川秀俊终于知道了气球炸弹的巨大“功绩”,但他 自己已成为千古罪人。 我们可以看到,赤道的气流从受热上升,向北流动,最后到30度后 乂有一部分返回了赤道,这样就形成了一个闭合的环流圈。1735年, 一位英国天文学家哈得来第一次创立了这个环流的理论,为了纪念他 的功绩,至今人们还把低纬度的这个经圏环流称为哈得来环流。 现在,让我们把目光投向极地。极地由于终年的冷却下沉作用,大 气都堆积在低层,形成地面的高气压。受到气压差的影响,大气会从极 地流向低纬度地区,而且同样会因为受到地转偏向力的影响而产生偏 转,在北半球形成东北风。这股气流到北纬60度附近时,会和另一支 气流相遇,这支气流就是我们刚刚说到的“副热带高压带”下沉后向北 流动的那一支。两支气流相遇,上升。到了髙空乂要分离,各3向回 流,一部分流向极地,于是北极到北炜60度之间又形成了一个闭合环 流圏,叫做极地环笕。另一部分则流向赤道地区与下沉的哈得来环流 汇合,成为一个新的闭合环流。 在北纬30度〜60度之间的这个环流圏―是由曾担任过中学教师 的美国人威廉丨费雷尔于1856首次提出的,由于这一环流圈的流向与 哈得来环流相反,所以人们称之为逆环流,也叫做费雷尔环流。 在南北半球各有三组这样的环流,所有的环流中都是暖空气向远 ,,翁娜 ‘ 离赤道的方向运动,而冷空气则向赤道方向运动,人们将这些环流称为 三圏环流模式9 |