南北兩半球大氣的相互作用和季風的本質分析

李智明

（海南師范大學 地理與環境科學學院，海南 ?？?571158）

南北兩半球大氣的相互作用和季風的本質分析

李智明

（海南師范大學 地理與環境科學學院，海南 海口 571158）

根據相關的研究資料顯示：大氣環流的季節性變化以及越赤道氣流即兩半球的相互作用。而行星熱對于流環流是作為熱帶季風到來的“主要推動力之一”，而由于地球表面各種特性之間的差異化，在很大程度上致使于準定常行星波作為第二推動力。如果針對于推動整個大氣質量以及跨維圈傳輸的效率水平上來分析，總體上兩個推動力的功效比率占位2:1。而第二推動力也在整個亞歐季風區與第一推動力進行融合，這樣在很大程度上使熱帶季風氣候在全球的亞歐地區最為明顯。

南北半球；大氣作用；季風本質；推動力

早在20世紀30年代初期，就已經有相關的研究結果，清楚的顯示了南北兩半球之間的大氣是具有相互作用的，并且，也逐漸發現了北半球冬季的東亞寒潮將會越過赤道，到達南半球以及澳大利亞的北端位置，然而，南半球冬季的寒潮將會極有可能在北半球太平洋上空形成颶風。隨著科學技術不斷的發展進步，全球的天氣觀測站點也逐漸的增加起來，尤其是針對于整個高空測風戰網以及氣象衛星云圖的建立，從而完全證實原來所研究的結果，文章主要立足于南北兩半球大氣的相互作用以及季風的本質，展開了深入的研究與分析。

1 設想：赤道是與繞著太陽來運行的黃道表面重合

針對于南北兩半球大氣相互的作用以及季風的本質上，主要考慮了以下情況：

地球的赤道表面是與繞著太陽來運行的黃道表面時重合，即地球的自轉軸是垂于黃道表面上的，如果運行軌道為圓形時，那么在到達大氣上界面的太陽輻射上，雖然隨著整個緯圈來進行同步的，但是，若只有日的變化，并沒有年的變化，那么地球大氣在運行的過程當中，除了太陽的潮汐以外，首先應當存有由于所受輻射的緯圈分布，從而引起的赤道熱或是兩級冷的溫度分布，是與帶狀環流息息相關的。而這也就被稱為理想簡單化的“行星熱力對流”圖。此外，由于低空氣流失從高緯度轉向低緯度的，并且隨著赤道上升到整個氣流的中心位置，那么在高空氣流中，也會有低緯度氣流轉向與高緯度氣流。

而利用科里奧利力，則是能夠使低空變為東風，高空變為西風。但是對于這種比較單圈的經圈環流上，其實是不具有現實意義的，主要的原因就是經圈在傳熱的過程當中，效率普遍都不是很高。此外，還是因為處于低空當中的東風氣流體，一定是通過摩擦作用從而來消耗固體地球的動量，就會產生出羅斯貝我的狀態。對于處于統一高度上的緯圈，既存在了向北的氣流體，還存在了向南的氣流體，這樣在很大程度上增強了整體傳熱效率水平。與此同時，在低空當中既存在了東風帶，還存在了西風帶，在很大限度上為地球與大氣之間的角動量處于平衡狀態打下了結實的基礎，而這樣也就很好的使南北半球各自存在著三圈經圈環流。

而除了熱帶以及一些高緯度的地帶來看，其中所存有的“行星熱力対流圈”之外，在中緯地帶當中，還存在因動力原因所導致的“環流圈”現象。但是由于在到達各個緯圈上的太陽輻射并沒有發生年變化，從而也可以推斷出，這種大環流圈是不存在年變化的，而氣候的變化是隨著緯度以及高度來產生改變的，并且，由于在南北兩半球所受到太陽所帶來的輻射上，是與整個赤道相互對稱的，那么就可以推斷出，除非南北兩半球的地表特征上存在著非常大的差異化，那么這兩種氣流的變化是隨著緯度以及高度來產生改變的。并且這種氣流也是與赤道相互對稱的，從而沒有統計意義角度上的兩半球大氣的相互作用以及越赤道氣流。

2 設想：地球的赤道表面是處于垂直黃道表面上

地球的赤道表面是處于垂直黃道表面上，那么地球在自轉軸的公轉軌道平面上，為了能夠更簡便、快速的看出，可以將地球的軌道指向為圓形。那么當北極點是處于正對著太陽的過程時，北半球的二十四小時則是為白天，接受著太陽所帶來的輻射，而南半球則是為黑天，從而形成了南北兩半球巨大的溫差，熱量是由北半球傳送到南半球，從而引起了行星的熱力對流狀態。此外，在南北兩半球的大氣上，有了明顯的相互作用，因為處于低空當中的空氣是逐漸的從南半球傳向北極的，而處于高空當中的空氣正好與其相反，這主要是因為北半球的夏季較暖和，南半球的冬季較為寒冷，在大約半年左右時間里，南極點就會處于正對著太陽的狀態，則北半球的冬季較為寒冷，南半球的夏季較為暖和，兩者正好是相反的狀況。而行星熱力與流圈亦正與上面的相反，不管是否是處于羅斯貝的狀態之下，這種大氣的環流狀況也是有著非常明顯的年變化的。此外，那么不管是太陽直射赤道，還是對于各個緯圈上的輻射范圍來說，赤道帶上所受到太陽照射的范圍最大，所以受熱也是最多，并逐漸的向兩級進行遞減。但又因為處于這時段內是有平分晝夜的，所以，導致赤道在接受太陽所照射的輻射范圍上，只及“夏至”北極太陽所照射的輻射范圍的一半，所以故此，溫度也是應該在于“夏至”時北、南極溫度的之間。對于溫度的分布上是與大氣環流狀態的春秋節時，這樣每個半球都會存在于三圈環流，但是，因為太陽所照射的范圍所帶來的輻射主要是以赤道為中心對稱點，而赤道在行星熱對流的上升支的中心位置，除了整體溫度上上升或是下降,對于太陽所照射的范圍所帶來的輻射的增加或是減少的滯后效應來看，就能夠很好的使熱量越過赤道的氣流之外，從而也不再需要南北兩半球之間的相互作用。

而此外，對于熱帶的準定常行星波與中緯度地帶的準定常行波配合的適宜，主要表現在熱帶季風能夠到達中緯度地帶當中的某個地區，而這些都是熱帶季風局域化和在經圈上的擴展能力，所以，對于所看到的真實的熱帶季風最強盛也是此特點，這也是整個熱帶季風的主要本質體現。

3 結語

綜上所述，可以看出大氣環流的季節性變化，是與越過赤道氣流或是兩半球大氣的相互作用而變化的，主要是因為赤道的表面是與黃道的表面有交角，使太陽的輻射發生了年變化，而行星熱對流環流也是作為整個熱帶季風當中的主要推動力。此外，由于第一與第二在推動力上的效果是可以互相抵消的，從而也使熱帶大西洋以及東太平洋主要是盛行于“信風”的發生。

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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，廣西欽州人，主要研究方向：地理與環境科學。