南北两半球大气的相互作用和季风的本质分析

李智明

（海南师范大学 地理与环境科学学院，海南 海口 571158）

南北两半球大气的相互作用和季风的本质分析

李智明

（海南师范大学 地理与环境科学学院，海南 海口 571158）

根据相关的研究资料显示：大气环流的季节性变化以及越赤道气流即两半球的相互作用。而行星热对于流环流是作为热带季风到来的“主要推动力之一”，而由于地球表面各种特性之间的差异化，在很大程度上致使于准定常行星波作为第二推动力。如果针对于推动整个大气质量以及跨维圈传输的效率水平上来分析，总体上两个推动力的功效比率占位2:1。而第二推动力也在整个亚欧季风区与第一推动力进行融合，这样在很大程度上使热带季风气候在全球的亚欧地区最为明显。

南北半球；大气作用；季风本质；推动力

早在20世纪30年代初期，就已经有相关的研究结果，清楚的显示了南北两半球之间的大气是具有相互作用的，并且，也逐渐发现了北半球冬季的东亚寒潮将会越过赤道，到达南半球以及澳大利亚的北端位置，然而，南半球冬季的寒潮将会极有可能在北半球太平洋上空形成飓风。随着科学技术不断的发展进步，全球的天气观测站点也逐渐的增加起来，尤其是针对于整个高空测风战网以及气象卫星云图的建立，从而完全证实原来所研究的结果，文章主要立足于南北两半球大气的相互作用以及季风的本质，展开了深入的研究与分析。

1 设想：赤道是与绕着太阳来运行的黄道表面重合

针对于南北两半球大气相互的作用以及季风的本质上，主要考虑了以下情况：

地球的赤道表面是与绕着太阳来运行的黄道表面时重合，即地球的自转轴是垂于黄道表面上的，如果运行轨道为圆形时，那么在到达大气上界面的太阳辐射上，虽然随着整个纬圈来进行同步的，但是，若只有日的变化，并没有年的变化，那么地球大气在运行的过程当中，除了太阳的潮汐以外，首先应当存有由于所受辐射的纬圈分布，从而引起的赤道热或是两级冷的温度分布，是与带状环流息息相关的。而这也就被称为理想简单化的“行星热力对流”图。此外，由于低空气流失从高纬度转向低纬度的，并且随着赤道上升到整个气流的中心位置，那么在高空气流中，也会有低纬度气流转向与高纬度气流。

而利用科里奥利力，则是能够使低空变为东风，高空变为西风。但是对于这种比较单圈的经圈环流上，其实是不具有现实意义的，主要的原因就是经圈在传热的过程当中，效率普遍都不是很高。此外，还是因为处于低空当中的东风气流体，一定是通过摩擦作用从而来消耗固体地球的动量，就会产生出罗斯贝我的状态。对于处于统一高度上的纬圈，既存在了向北的气流体，还存在了向南的气流体，这样在很大程度上增强了整体传热效率水平。与此同时，在低空当中既存在了东风带，还存在了西风带，在很大限度上为地球与大气之间的角动量处于平衡状态打下了结实的基础，而这样也就很好的使南北半球各自存在着三圈经圈环流。

而除了热带以及一些高纬度的地带来看，其中所存有的“行星热力対流圈”之外，在中纬地带当中，还存在因动力原因所导致的“环流圈”现象。但是由于在到达各个纬圈上的太阳辐射并没有发生年变化，从而也可以推断出，这种大环流圈是不存在年变化的，而气候的变化是随着纬度以及高度来产生改变的，并且，由于在南北两半球所受到太阳所带来的辐射上，是与整个赤道相互对称的，那么就可以推断出，除非南北两半球的地表特征上存在着非常大的差异化，那么这两种气流的变化是随着纬度以及高度来产生改变的。并且这种气流也是与赤道相互对称的，从而没有统计意义角度上的两半球大气的相互作用以及越赤道气流。

2 设想：地球的赤道表面是处于垂直黄道表面上

地球的赤道表面是处于垂直黄道表面上，那么地球在自转轴的公转轨道平面上，为了能够更简便、快速的看出，可以将地球的轨道指向为圆形。那么当北极点是处于正对着太阳的过程时，北半球的二十四小时则是为白天，接受着太阳所带来的辐射，而南半球则是为黑天，从而形成了南北两半球巨大的温差，热量是由北半球传送到南半球，从而引起了行星的热力对流状态。此外，在南北两半球的大气上，有了明显的相互作用，因为处于低空当中的空气是逐渐的从南半球传向北极的，而处于高空当中的空气正好与其相反，这主要是因为北半球的夏季较暖和，南半球的冬季较为寒冷，在大约半年左右时间里，南极点就会处于正对着太阳的状态，则北半球的冬季较为寒冷，南半球的夏季较为暖和，两者正好是相反的状况。而行星热力与流圈亦正与上面的相反，不管是否是处于罗斯贝的状态之下，这种大气的环流状况也是有着非常明显的年变化的。此外，那么不管是太阳直射赤道，还是对于各个纬圈上的辐射范围来说，赤道带上所受到太阳照射的范围最大，所以受热也是最多，并逐渐的向两级进行递减。但又因为处于这时段内是有平分昼夜的，所以，导致赤道在接受太阳所照射的辐射范围上，只及“夏至”北极太阳所照射的辐射范围的一半，所以故此，温度也是应该在于“夏至”时北、南极温度的之间。对于温度的分布上是与大气环流状态的春秋节时，这样每个半球都会存在于三圈环流，但是，因为太阳所照射的范围所带来的辐射主要是以赤道为中心对称点，而赤道在行星热对流的上升支的中心位置，除了整体温度上上升或是下降,对于太阳所照射的范围所带来的辐射的增加或是减少的滞后效应来看，就能够很好的使热量越过赤道的气流之外，从而也不再需要南北两半球之间的相互作用。

而此外，对于热带的准定常行星波与中纬度地带的准定常行波配合的适宜，主要表现在热带季风能够到达中纬度地带当中的某个地区，而这些都是热带季风局域化和在经圈上的扩展能力，所以，对于所看到的真实的热带季风最强盛也是此特点，这也是整个热带季风的主要本质体现。

3 结语

综上所述，可以看出大气环流的季节性变化，是与越过赤道气流或是两半球大气的相互作用而变化的，主要是因为赤道的表面是与黄道的表面有交角，使太阳的辐射发生了年变化，而行星热对流环流也是作为整个热带季风当中的主要推动力。此外，由于第一与第二在推动力上的效果是可以互相抵消的，从而也使热带大西洋以及东太平洋主要是盛行于“信风”的发生。

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Interaction of Atmosphere in the North and South Hemisphere and the Essence of the Monsoon

LI Zhi-ming
（College of Geography and Environmental Science，Hainan Normal University，Haikou，Hainan 571158，China）

According to the relevant research data，it is shown that the seasonal variation of atmospheric circulation and the interaction between the two hemispheres.The planetary heat is the“main driving force”for the arrival of the tropical monsoon，and the difference between the various characteristics of the Earth's surface，to a large extent，causes the quasi-stationary planetary wave as the second driving force.If it analyzes from the overall level of efficiency and the efficiency of the transmission of the cross-dimensional circle，the efficiency ratio of the two driving forces is 2：1.And the second driving force is also in the entire Asia-Europe monsoon region with the first driving force to integrate，to a large extent the tropical monsoon climate becomes most obvious in Asia-Europe region in the world.

the northern and southern hemispheres；atmospheric action；monsoon nature；impetus

F301

A

2095-980X（2017）02-0173-02

2017-01-20

李智明（1995-），男，广西钦州人，主要研究方向：地理与环境科学。