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大气循环是指大气层中大规模的空气运动。它是地球表面受热不均以及地球自转共同作用的结果。赤道地区接受更多太阳辐射,温度较高,而极地地区接受较少太阳辐射,温度较低。这种温度差异驱动了大气的运动,形成了全球性的大气循环系统。
大气循环有两大驱动力。第一是地球表面受热不均。赤道地区接受太阳辐射多,温度高,形成低压区;极地地区接受太阳辐射少,温度低,形成高压区。这种温度和气压差异推动空气流动。第二是地球自转产生的科里奥利力,它会使运动的空气发生偏转,影响风的方向,形成复杂的大气环流模式。
全球大气环流形成三圈环流模式。第一是哈德里环流,位于赤道到南北纬30度之间,赤道地区空气受热上升,在副热带地区下沉,形成信风带。第二是费雷尔环流,位于南北纬30度到60度之间,是中纬度的环流系统,形成盛行西风带。第三是极地环流,位于南北纬60度到90度之间,极地冷空气下沉后向低纬流动,形成极地东风。
季风是大气循环的重要组成部分,主要由海陆热力性质差异引起。夏季时,陆地升温快,形成低压,海洋升温慢,形成高压,风从海洋吹向陆地,形成夏季风,带来丰富的降水。冬季时,陆地降温快,形成高压,海洋降温慢,形成低压,风从陆地吹向海洋,形成冬季风,天气干燥少雨。这种季节性的风向变化对亚洲等地区的气候有重要影响。
大气循环在地球系统中发挥着重要作用。首先是热量输送,将赤道地区的热量输送到极地,调节全球温度分布,使地球各地温差不会过于极端。其次是水分循环,输送水汽并形成降水,维持全球水循环平衡。第三是气候调节,形成不同的气候带,影响各地的天气变化。最后是生态影响,决定植被分布和生物多样性,是维持地球生态平衡的重要机制。