氣旋性環流

氣旋性環流（cyclonic circulation），即氣旋式環流，是指在北半球（南半球）呈逆（順）時針旋轉流動的環流。例如低壓系統（氣旋、颱風等）都是一種氣旋性環流。

中文名稱	氣旋性環流
英文名稱	cyclonic circulation
定　　義	大氣流場中北(南)半球呈反(順)時針方向的環行運動。
套用學科	大氣科學（一級學科），天氣學（二級學科）

基本介紹

• 中文名：氣旋性環流
• 外文名：cyclonic circulation
• 學科：天氣學
• 定義：北南半球呈逆順時針旋轉流動環流
• 產生機理：位渦異常
• 發生實例：低壓系統（氣旋、颱風等）

現象描述

氣旋性環流（cyclonic circulation），即氣旋式環流，是指在北半球（南半球）呈逆（順）時針旋轉流動的環流。例如低壓系統（氣旋、颱風等）都是一種氣旋性環流。

產生機理

天氣系統的強烈發展過程往往發生在當對流層頂附近正的位渦異常區東移迭加在低空原先已經存在的鋒區之上，氣壓、風、質量之間原來的平衡關係遭到破壞以後。由高空正位渦異常區誘生的氣旋性環流，造成在高空正位渦異常區前方有暖空氣向北平流，結果在地面形成明顯的正位溫異常區（它稍位於高空異常區的前方），該異常區亦將相應地誘生出一個氣旋性環流。上述兩個高、低空異常區的同位相迭加，使得它們各自所誘生的氣旋性環流將進一步發展，如圖1 。

圖1 高層位渦異常產生移到地面鋒上方，引發氣旋發展

以上討論的的是絕熱無摩擦的情況，因而位渦和位溫都是守恆的，實際大氣中非絕熱加熱是產生位渦異常的重要原因，並會對氣旋的發展產生很大影響，加熱在空中某個區域有凝結潛熱釋放，則在該區域下方會有正位渦異常產生，而在其上方則有負位渦異常產生，這樣對於中緯度低壓系統來說，下層的位渦異常會形成低層的氣旋性環流，而高層負位渦異常會加強高空脊的發展，從而有利於氣旋的快速發展。

發生實例

颱風

颱風是在比較均勻的熱帶海洋氣團內發展起來的氣旋性環流，它的氣壓、溫度和風常呈圓形對稱分布，降水呈螺旋帶狀特徵。

圖2雨帶相對於颱風中心的移動模式(Tatehira,1962)

在颱風螺旋雨帶中有許多對流單體，各個單體的運動與整個螺旋雨帶的運動也不同。天氣雷達觀測指出，螺旋迴波帶中個別單體是按氣旋性環流向中心傳播的，即螺旋雨帶向外移動而個別單體向中心運動。圖2 是颱風中雨帶與單體運動的一個模式。在這個模式中，雨帶上的各個對流單體圍繞颱風眼作氣旋式切向運動，新的單體在螺旋雨帶的上風方向的一端形成和發展，愈向下風方向，其外形逐漸變成層狀結構，最後在雨帶的下風端消失。

研究表明，螺旋狀的彎曲雨帶和對流層中高層特定的環流型緊密聯繫。圖3 是迭加在1980年6月8日1700CDT低層反射率型上的合成分析，表示了對S1雨帶曲率中心（c）的相對運動。在600hPa層上，和彎曲雨帶對應的是流場的氣旋式彎曲，而在500 hPa層上則具有明顯的閉合氣旋式環流，環流中心在C點以東約40km。

這種緊密相關表明反射率型的彎曲反映了MCC的中尺度環流和降水型的細尺度結構之間存在相互作用。500 hPa具有明顯入流的閉合環流和砧雲中廣泛凝結所需的上升運動以及砧雲下方未飽和的下沉運動相一致。400和300 hPa層環流很弱。颮線附近的反氣旋彎曲和出流出現在200 hPa層上。145 hPa層整個區域被反氣旋式彎曲控制。這種成熟期MCC中層的氣旋式環流向上轉換到高層的反氣旋式環流的特徵，在其他個例中也觀測到，是具有代表性的內部結構，並和熱帶地區的中尺度對流系統類似。

圖3 高空合成相對流場（取Leary等，1987）

青藏熱低壓

在夏季青藏高原是個熱源，高原低層形成熱低壓，盛行氣旋式環流（圖4）。它與西太平洋副高相配合，不僅使其東側的西南季風增厚，而且使夏季西南季風更加深入到華北以至東北地區。

圖4青藏熱低壓對西南季風的作用

另外，夏季高原巨大的熱源，有助於高層南亞高壓和東風急流的形成與維持，與印度西南季風的爆發有直接關係。