基本介紹
- 中文名：緯向環流
- 外文名：zonal circulation
- 概念：沿緯圈流動的東西向氣流
- 研究方法：對時間、空間求平均
- 影響因素：偏轉力、地面摩擦作用
- 擾動結果：水平環流
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現象描述
緯向環流（zonal circulation）是指大氣中盛行的沿緯圈流動的東西向氣流。北半球的平均緯向環流，如極地東風帶，厚度和風速均為冬季大於夏季；中緯度從地面向上均為西風，寬度隨高度擴大，風速隨高度增大，到對流層頂附近達最大值，稱為急流；赤道地區亦為東風帶，從冬季到夏季，東風帶向北移動，範圍擴大，強度增強。緯向環流在不同地區有很大差異，特別是在西風帶內尚有行星波尺度的平均槽脊存在，使緯圈環流呈波狀形式。
產生機理
大氣是在自轉的地球上運動著，地球自轉產生的偏轉力迫使運動空氣的方向偏離氣壓梯度力方向。在北半球，氣流向右偏轉，結果使直接熱力環流圈中自極地低空流向赤道的氣流偏轉成東風，而不能逕直到達赤道；同樣，自赤道高空流向極地的氣流，隨緯度增高，偏轉程度增大，逐漸變成與緯圈相平行的西風。可見，在偏轉力的作用下，理想的單一的經圈環流，既不能生成也難以維持，因而形成了幾乎遍及全球（赤道地區除外）的緯向環流。
平均狀況
大氣運動狀態千變萬化。為了從這些隨時間和空間不斷變化的複雜環流狀態中找出大氣環流的主要規律，通常採用求平均的方法，即對時間求平均，濾去所取時間內環流隨時間的變化，顯現出大氣環流中比較穩定的特徵，對空間求平均，濾去各經度間的環流差異，顯現出各緯圈上環流的基本特徵。
平均緯向環流
大氣環流最基本的狀態是盛行著以極地為中心的旋轉的緯向環流，也就是東、西風帶。對流層的中上層，除赤道地區有東風外，各緯度幾乎是一致的西風，而且西風跨越的緯距隨著高度在擴大。這是對流層中、上層由低緯指向高緯的經向溫度所決定的。
近地面層的緯向環流分布見圖1，特徵如下：
圖1 近地面的風帶與氣壓帶圖示
圖1 近地面的風帶與氣壓帶圖示（2）中緯地區：從地面向上都是西風，稱盛行西風帶。西風帶在緯距上的寬度隨高度而增大。西風風速自地面向上直至200hPa，差不多是增加的，到對流層頂附近形成一個強西風中心。北半球冬季西風風速大於夏季。由於經常受到隨基本氣流向東移動的高壓和低壓的影響，西風的風向和強度會發生很大變化；而且巨大的大陸面積、不規則的地形以及氣壓型式的季節變化往往又使西風氣流變得不十分清楚。南半球由於廣闊的海洋抑制了靜止氣壓系統的發展，西風風速比北半球要強，風向也更為穩定。
（3）低緯地區：自地面到高空是深厚的東風層，稱熱帶東風帶或信風帶。它是緯向風帶中風向最為穩定、風速較大（平均風速4—8m/s）、活動範圍廣闊（幾乎占全球的一半）的風帶。
此外，北半球夏季，在南亞和非洲出現西風系統，稱赤道西風帶，其厚度從2—3km（非洲）到5—6km（印度洋）。
平均水平環流
水平環流是指緯向環流受到擾動（主要是地球表面海陸分布以及地面摩擦和大地形作用所引起）後發展起來的槽、脊和高、低壓環流。
在北半球對流層中，高層的平均水平環流形式是西風帶上存在著大尺度的平均槽、脊。在中高緯的對流層低層，由於地表海陸性質差異和地表起伏不平所引起的熱力、動力變化，使環流沿緯圈的不均勻性更加顯著，水平環流在月平均海平面氣壓分布圖上主要表現為一個個巨大的高、低壓系統。
