[苏]帕哥乡著 陶诗言杨鉴初译《大气环流》北京财政经济出版社1955年7月第1版1957年1月上海第2次印刷

结论

近地面上与各不同高度上空气的运动，首先是由于不断地产生的温度差别所决定，温度差别则由于太阳入射能量及地面与空气增暖不均衡所致。

在表面情况不一样的旋转地球上，空气的流动是非常多样而复杂的。其中以打旋的气流占着优势，其范围从很小直到像气旋与反气旋这样巨大的程度，直径可达1000千米以上。大气环流的基本特点即决定于大范围中的气流。而且后者在地球各部分上或则经常地或则定期地在进行着（信风、季风），有些则经常时间歇性的，故在某一自然地理区域中它可反映出本身的环流特征（热带以外纬度的气旋与反气旋）。

要讨论大气的构造与环流的特性，已具有从地面起直到20-30千米高度的相当完全的资料。关于更高层大气的状况我们的认识还是很不足的，但在这方面的研究工作是成功地发展起来了。

由于太阳入射能量在地面上分布不均匀，所以对流层中温度梯度的方向是从赤道指向两极的。因为在颇大程度上高空气压场决定于温度场，所以气压梯度的方向也从赤道指向两极，故在旋转的地球上引起几乎是恒常的自西向东的空气输送。北半球各不同等压面的平均图上，其中包括500毫巴等压面，明显地表示出自西向东空气输送的优势，但由于大陆与海洋的影响这种输送仍有些扰动。气旋的与反气旋的活动几乎不断地使得自西向东空气输送发生破坏，并使气团发生纬度之间的交换作用。由于这些活动的结果经常破坏着对流层中温度场与气压的平衡结构，因此温度梯度与气压梯度的方向也就不是从赤道指向两极，而是指向其他方向。

一年中各季对流层温度场与气压场的平均结构主要由不断地变性的气团所决定，这些气团在不一致的地球面上，即大陆与海洋上，自西向东运动着的。

运动在均匀地面上的气团变性层的厚度，与该气团停留在这地面上的时间有直接关系。因为气团经常在运动中，所以变性的程度与该地面的长度有直接关系。

当在气团平均运动速度之下，均匀地面的长度最大时，则其上气团变性曾所达高度也最高。故在大陆与海洋上气团的变形应达最大程度。当在自西向东气团输送的条件下，最大变形发生在大陆与海洋的沿岸，因此在那些地方海陆之间及空气之间的温度差别最大。

在5千米层的平均气流场中（按等压面绝对形势看来），温度的非平流变化区域其地理位置完全决定于空气输送的平均速度以及在该地面上变性的程度。

在这些区域，温度非平流变化的大小，是与空气和被气团进入的地面之间的温度的最初差别有关。

温度的非平流变化在地面热力的流送为正时比在负时进行得快。因此冬季在海洋上的温度非平流变化，在单位时间内差不多比在大陆上要大两倍。夏季这些变化具有相反的分布，虽然数值小些，但数量级相同。

平均纬向温度场加上温度的非平流变化值，然后得出的温度场即与实际的月平均温度（500-1000毫巴厚度图）分布很相像。从此可见，月平均的等厚度分布基本上是由纬向气流中温度的非平流变化所决定，这种温度非平流变化则与海陆分布相关联。高空气压场于是也决定于这些条件，因为等压面的绝对形势与相对形势的差值不大，这个差值只不过等于1000毫巴等压面高度的较小的数值。

与自西向东运动着的空气的变性相一致，全年都有的高空极地低压，在冬半年伸出冷低压槽到北美与亚洲大陆，而暖高压脊则在阿拉斯加与斯堪的纳维亚到巴伦支海。相反，在夏季半年极地冷低压槽伸向大洋，而暖高压脊则在大陆。

对流层温压场结构的重建依照自冬到夏气团变性条件的改变，在很大程度上决定于中纬度大陆上位势的巨大变化。例如在西伯利亚50度纬度地带相对位势[即1000-500毫巴厚度。——译者注]自一月份到七月份增加500位势米，或相当于温度29度；在北美洲（北纬50度）增加410位势米，约合温度20度。同时在大西洋上同一纬度，相对位势仅增加140位势米或7度，而在太平洋上增加310位势米或约合15度。

大陆与海洋上的地面月平均气压场除决定于季风因素外，还要加上动力的因素（气旋与反气旋的活动）。后者与对流层中锋区的温度差及高空气压场结构的特点相关联着。气旋或反气旋生成频率的区域是在温度差别最大的地带，及平均高空气压场结构相应的地带。故冬季气旋主要发生在靠近大陆东岸的洋面上，反气旋则发生在大陆上。夏季由于温度差别减小的结果，气旋与反气旋的活动也就减弱。由此在夏季季风因素的表现较为明显，尤其在欧亚大陆特别显明。

地面月平均气压图上气压中心的位置决定于气旋与反气旋活动的强度。例如，冰岛与阿留申气旋中心的位置即在最大气旋频率之处，它们是由于各别气旋的最大平均强度所构成。

类似的情况也适合着西伯利亚与北美冬季的反气旋。

从冬到夏，过程特性的变化是以季节性的对流层温压场有否重建为先决条件的。这种温压场重建的基本特征，又决定于大陆及海洋的热力差别。

由于大陆与海洋的地理分布以及在其上运动着的空气的变性作用，沿着地球温度水平梯度以及与之相联的气压最大的地带，可以划分为两部分。这两个地带差不多经常有锋生作用产生。在这些锋区，即使在多年平均的条件下，其最大温度水平梯度可达14度（一月份）。接近这些锋区经常发生热带外的气旋与反气旋活动。

气旋频率图上指出，气旋常常发生在大陆东岸温度水平梯度最大的地带以及在洋面上有气流辐散的区域。反气旋也常常发生在温度梯度最大的地带，但在大陆上气流具有辐合的区域。

夏季温度与气压的水平梯度明显地较小，然仍有锋区形成（其位置与冬季不同），且有气旋与反气旋的发展，其不同点仅在夏季此类过程的进行强度较弱。

对流层与平流层下部自西向东的空气输送通常为经向空气输送所交替，经向空气输送有时在一个地理区域出现，有时又在别的地理区域出现。由于此类环流的结果构成了各气象要素的分布，这在月平均或季平均图上（多年平均）我们看得很清楚的。个别月份或季节如发现对正常分布有重大的差别即能产生环流距常。后者包括长时期自西向东的空气输送而并不交替着景象的空气交换，或者相反，只发生经圈环流，长久地破坏着自西向东的空气输送在内。因此，作用在较长或较短的时期中，能反映在月平均或季平均的气象要素分布场内，也就反映在天气的特点上的大气环流的这种形态就叫做环流距常。

研究环流距常的条件具有特别的重要性，因为气象要素的极端分布是同它发生关联的。

使通常观测到的大气环流发生破坏的原因，直到现在并没有确定。

在等压面绝对形势的月平均图上，环流距常是在高空脊和槽的位置与数值上表现出来的。脊的强烈发展与巨大的经向度相符合，脊发展弱时则与小的经向度相符合。当有巨大的经向度时，高纬度地面气压出现正距常。当自西向东空气输送占优势时，高纬度地面气压发生负距常。在中纬度，气压及其他要素的距常分布与气旋与反气旋活动的区域相一致。

在低纬度的环流距常，以及与之相应的气象要素距常分布，比起中纬度及高纬度来要弱很多。

在低纬度，即在赤道地带及南北半球的热带中，那里对流层中温度与气压水平梯度不大，并缺乏气旋与反气旋活动，这样活动是热带以外纬度中所特有的。低纬度环流的基本形态便是信风与季风。

信风带的地理位置在各季之间稍有变动：这与副热带高压位置的移动相一致。后者的季节性位置移动如同赤道无风带一样，主要是以海陆之间的热力作用，也就是以季风活动为先决条件，而季风活动是在地面气压场的结构上作用着的。副热带高压的季节性位置移动与强度也受到热外以外纬度中的气旋与反气旋活动的影响。

海陆之间热力作用所产生的季风环流在低纬度发展较强，并且有季节特性。在中纬度与高纬度季风环流被更强烈的环流所掩盖，即依赖于赤道到两极温度差别的那种环流，并带有气旋与反气旋活动的非周期性过程。因此与低纬度所观测到的稳定的地面季节性风相反，在地球上其他部分季风并不是稳定的。但是正由于在季风因素影响之下，建立起来相当的地面气压分布，这在季平均地面气压图上很明显地表示出来。季风环流并不限制在近地面空气层中。在高空，季风环流被带有特性过程的自西向东空气输送所超越，特性过程则产生了气压的平流变化与动力变化，并补偿着季风的堆集及地球表面空气的流送。

气团从北半球输送到南半球或者反过来从南半球输送到北半球，在很大的程度上是与信风及季风环流的季节变化相联系着的。此类空气的转运可能与环流距常发生联系，以致引起在个别月份及季节中出现极端的天气状况。

地球上的水循环，如同有限地区或个别大陆上的水分循环一样，只有与大气环流密切相联时方有可能加以研究。现代的高空资料已可用来研究水分环流的复杂过程并定量地决定水分循环的各个成员，同时首先要决定地方性蒸发对该区域降水形成与降落的作用。因为云和降水的形成只在有湿空气上升（绝热冷却与凝结）的条件下方能发生，所以很自然的，已知地域蒸发出来的水汽，若缺少相当的大气环流条件便不可能上升，也不会发生凝结作用。故地球上降水分布要靠大气环流的特性来决定。地球上降水量最少的区域即在反气旋活动最占优势的地方，因为在反气旋中空气通常有下沉运动。相反，在那些气旋活动占优势的区域降水量最多，因为在气旋中空气通常有上升运动。很大的降水量也落在地球上那些观测到空气在其水分含量很足够的情形下游不稳定层结的区域。

包括着热力与水分循环的大气环流问题，是气象学中非常困难而且又非常重要的问题。要完整的与全面的把它阐明，我们的知识还是不足的。但是解决这个问题是很重要的，首先是因为需要制订长期天气预告的有效方法。

由于大气环流决定于海陆分布并遭受到季节的变动，所以不可能单用一种图来表示实际环流的基本特点。企图作出这样的表示，就使大气环流图逐渐趋于复杂，而且这种表示终究还未完备，虽然所作的图反而不明显。

在铅直剖面上用图形来表示大气环流，只在一定的季节并沿着一定的子午线方有可能。显然这样的大气环流表示方法是不足的。为了获得全面的图形就制作某些子午线上的与在不同季节的许多同样的剖面图。仅在利用了这些图方能表示大气环流中实际的纬度之间的气团交换，该气团交换主要靠着水平气流来进行的。气团在铅直方向的转运大都当在气旋与反气旋活动有所活跃的时候发生，而且并不是闭合铅直环流（轮子）的成分。