由于地球的体积和质量适中,周围包围着厚厚的大气层,从下到上可以分为对流层、平流层和高层大气,整个大气层的厚度可达2000至3000千米。我们人类生活在对流层的底部,对流层大气的各种变化都会影响到我们人类的生产和生活,这里的变化包括大气的运动和大气的雨雪风霜等天气变化。
海陆风、山谷风和城市风
大气的运动总体上可以分为两种类型,一种是大气的“垂直运动”,包括空气的上升运动和下沉运动;另一种是大气的“水平运动”,也就是我们通常所说的“风”,包括近地面的风和高空的风。地球上的大气无时无刻不在运动之中,推动大气运动的根本能量来源是太阳辐射能,由于太阳辐射在地表分布不均,造成不同纬度区域之间的温度差异,推动了大气的运动,再加上地转偏向力、摩擦力等因素的因素,从而形成了复杂的大气环流。
全球性大气环流
由于地表冷热不均而形成的大气运动,我们称为“热力环流”,热力环流是最简单的大气运动形式。热力环流在大中小各种尺度的区域中都广泛的存在,在全球性大气环流中,也有热力环流的身影存在,在地球表面温度最高的赤道附近和温度最低的两极附近,存在着大范围的热力环流(最终演化为三圈环流)。
热力环流示意图
在热力环流中,受热的区域空气受热膨胀上升,而受冷的区域空气冷却下沉,并造成水平方向的气压差,从而驱动空气流动。在日常生活中,我们也经常能够看到“热力环流”现象,比如海陆风、山谷风和城市风就是三种典型的热力环流。“海陆风”顾名思义是指发生在海边,存在于海洋和陆地之前的风,其实海陆风现象不仅仅存在于沿海地区,在较为广阔的陆地和水域之间,都有类似的现象。