氣象學(xué)與氣候?qū)W-第六章形成

第六章氣候的形成1、氣候形成與變化氣候系統(tǒng)的各種屬性在一定的外因條件下，通過(guò)氣候系統(tǒng)內(nèi)部的物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程和生物過(guò)程（內(nèi)部因子）而相互作用、關(guān)聯(lián)著，并在不同時(shí)間尺度內(nèi)變化著，形成不同時(shí)期的氣候特征。2、氣候系統(tǒng)的屬性：①熱力屬性：空氣、水、冰和陸地表面的能量和溫度；②動(dòng)力屬性：風(fēng)、洋流及與之相聯(lián)系的垂直運(yùn)動(dòng)和冰體運(yùn)動(dòng)；③水分屬性：空氣濕度、云量及云中含水量、降水量、土壤濕度、河湖水位、冰雪等；④靜力屬性：大氣和海水的密度和壓強(qiáng)、大氣的組成成分、海水鹽度及氣候系統(tǒng)的幾何邊界和物理常數(shù)等。3、制約氣候形成和變化的因子太陽(yáng)輻射、地球軌道參數(shù)的變化；地球物理因子；環(huán)流因子（大氣環(huán)流和洋流）；下墊面因子（海陸分布、地形與地面特性、冰雪覆蓋）；人類活動(dòng)影響。第一節(jié)氣候形成的輻射因子一、太陽(yáng)輻射分布特征1、太陽(yáng)輻射能量（總量）的分布是完全因緯度而異的。2、夏半年獲得天文輻射量的最大值在20°~25°的緯度帶上，由此向兩極逐漸減少，最小值在極地。因?yàn)椋孩僭诔嗟栏浇?yáng)位于或近似位于天頂?shù)臅r(shí)間比較短，而在回歸線附近的時(shí)間比較長(zhǎng)；②赤道上終年晝夜長(zhǎng)短均等，而在20°~25°緯度帶上，夏季白晝時(shí)間比赤道長(zhǎng)。3、夏季白晝長(zhǎng)度隨緯度增高而增長(zhǎng)，所以由熱帶向極地所受到的天文輻射量，隨緯度的增高而遞減的程度也趨于和緩，表現(xiàn)在高低緯度間氣溫和氣壓的水平梯度是夏季較小。4、冬半年北半球獲得天文輻射最多的是赤道。因?yàn)椋弘S著緯度的增高，正午太陽(yáng)高度角和每天白晝長(zhǎng)度都迅速遞減，所以天文輻射量也迅速減少，到極點(diǎn)為零。表現(xiàn)在高低緯度間氣溫和氣壓的水平梯度也是冬季比較大。5、夏半年與冬半年天文輻射的差值隨著緯度增高而加大。表現(xiàn)在氣溫年較差上是高緯度大，低緯度小。6、在赤道附近，天文輻射日總量有兩個(gè)最高點(diǎn)，時(shí)間在春分和秋分。隨著緯度升高，天文輻射日總量由兩個(gè)最高點(diǎn)逐漸合為一個(gè)。在回歸線及較高緯度地帶，最高點(diǎn)出現(xiàn)在夏至日（北半球）。不同緯度天文輻射的年變化7、極圈內(nèi)，有極晝、極夜現(xiàn)象。在極夜期間，天文輻射為零。在一年內(nèi)一定時(shí)期中，到達(dá)極地的天文輻射量大于赤道。例如，在5月10日到8月3日期間內(nèi)，射到北極大氣上界的輻射能大于赤道。在夏至日，北極天文輻射能大于赤道0.368倍；8、南極夏至日（12月22日）天文輻射量比北極夏至日（6月22日）大。南北半球天文輻射日總量是不對(duì)稱的，南半球夏季（近日點(diǎn)）各緯圈日總量大于北半球夏季相應(yīng)各緯圈的日總量。相反，南半球冬季各緯圈的日總量又小于北半球冬季相應(yīng)各緯圈的日總量。二、輻射能收支的地理分布全球地-氣系統(tǒng)全年各緯圈吸收的太陽(yáng)輻射和向外放射出的長(zhǎng)波輻射的年平均值有較大差異：對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收值，低緯度明顯多于高緯度。①天文輻射的日輻射量本身有很大差別；②高緯度冰雪面積廣，反射率大。但最高值并非在赤道：赤道附近云量多，減少其對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率。就長(zhǎng)波射出輻射而言，高低緯度間的差值卻小得多：因?yàn)槌嗟琅c極地間的氣溫梯度不完全是由各緯度所凈得的太陽(yáng)輻射能所決定的。通過(guò)大氣環(huán)流和洋流作用，可緩和高、低緯度間的溫度差。長(zhǎng)波輻射與溫度的4次方成正比，南北氣溫梯度減小，其長(zhǎng)波輻射的差值亦必隨之減小。第二節(jié)氣候形成的環(huán)流因子一、海氣相互作用海洋與大氣之間通過(guò)一定的物理過(guò)程發(fā)生相互作用，組成一個(gè)復(fù)雜的耦合系統(tǒng)。1、海洋對(duì)大氣的主要作用：在于給大氣熱量及水汽，為大氣運(yùn)動(dòng)提供能量。海洋占地球表面積的70.8％，海洋的比熱（4186.8J/kgK）約為空氣比熱（718J/kgK）的6倍。結(jié)果，到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射能約有80％為海洋所吸收，且將其中85％左右的熱能儲(chǔ)存在大洋表層（約自表面至100m深處）。其中部分能量再以蒸發(fā)潛熱和顯熱等方式輸送給大氣；潛熱約為顯熱的8倍。這種熱量的輸送，不僅影響大氣的溫度分布，更重要的是它是驅(qū)使大氣運(yùn)動(dòng)的能源，在大氣環(huán)流的形成和變化中有極為重要的作用。2、大氣對(duì)海洋的影響大氣主要通過(guò)向下的動(dòng)量輸送（風(fēng)應(yīng)力），產(chǎn)生風(fēng)生洋流和海水的上下翻涌運(yùn)動(dòng)，這兩者對(duì)全球氣候形成和變化均有重要影響。（1）風(fēng)生洋流分布及其與大氣環(huán)流的關(guān)系世界洋流分布和地面風(fēng)向的關(guān)系：在熱帶、副熱帶海洋，北半球洋流基本上是圍繞副熱帶高壓作順時(shí)針向流動(dòng)。因信風(fēng)的推動(dòng)，在赤道具有由東向西的洋流，在北/南半球稱北（7、25）/南（10、17、29）赤道洋流。為維持海水的連續(xù)性，在南北赤道洋流間發(fā)展一種補(bǔ)償洋流，方向與赤道洋流相反，即自西向東流，稱赤道逆流（18、26、32）。7.北赤道洋流25.北赤道洋流10.南赤道洋流17.南赤道洋流29.南赤道洋流

18.赤道逆流26.赤道逆流32.赤道逆流

在副熱帶高壓西側(cè)，具有流向中高緯度方向的洋流（暖流）。如大西洋中的灣流（1）水溫很高，勢(shì)力很強(qiáng)，它不僅有北赤道洋流（8）匯入墨西哥灣，還有一部分南赤道洋流（10）注入。該暖洋流流量大，對(duì)沿岸氣候影響顯著。在北太平洋西部有黑潮暖流（22）。在南太平洋有東澳大利亞暖流（30）、在南印度洋有莫桑比克暖流（19），南大西洋有巴西暖流（11）。1.灣流8.加勒比洋流10.南赤道洋流22.黑潮洋流30.東澳大利亞洋流19.莫桑比克洋流11.巴西洋流在副熱帶高壓北側(cè)盛行西風(fēng)，上述暖洋流在緯度40°附近，轉(zhuǎn)為東流，遇到大陸，分向南北流動(dòng)，在北半球向南的一支沿副高東側(cè)南流（冷流）。在北大西洋沿北非西岸有加那利冷流（6），在北太平洋沿美國(guó)西岸有加利福尼亞冷流（24）；在南太平洋有秘魯冷流（31）。6.加那利洋流24.加利福尼亞洋流31.秘魯洋流14.本格拉洋流高于40°N洋面，洋流圍繞副極地低壓流動(dòng)，北半球尤為顯著。北大西洋的灣流（1）受冰島低壓東南部西南風(fēng)影響，北大西洋暖流（2）向東北方向沿歐洲西海岸伸入到巴倫支海。在冰島低壓的西部盛行北風(fēng)和西北風(fēng)，形成格陵蘭冷流（3）和拉布拉多冷流（5）。這些來(lái)自北冰洋的冷流攜有冰塊和冰山，溫度低、密度大，當(dāng)它與灣流相遇時(shí)，就潛入灣流之下。1.灣流2.北大西洋漂流3.東格陵蘭洋流5.拉布拉多洋流北太平洋副極地低壓中心位于阿留申群島附近，環(huán)繞此低壓也有類似北大西洋的逆時(shí)針向洋流。如在北美西岸有阿拉斯加暖流（27），在亞洲東岸有堪察加冷流（28）。由于阿留申低壓沒(méi)有冰島低壓強(qiáng)，且北太平洋的地形與北大西洋不同，所以這里東西岸洋流強(qiáng)度比較弱。27.阿拉斯加洋流28.堪察加洋流南半球中高緯度洋面開(kāi)闊，西風(fēng)漂流（13）很強(qiáng)，水溫亦較低。印度洋季風(fēng)盛行，洋流也隨著季節(jié)而改變。在北半球冬季，印度洋中盛行東北季風(fēng)，因此在阿拉伯海具有西向洋流，稱東北季風(fēng)洋流（16）；北半球夏季盛行西南風(fēng)，洋流方向轉(zhuǎn)變180°，稱西南季風(fēng)洋流（16）。13.西風(fēng)漂流16.西南和東北季風(fēng)漂流（2）風(fēng)生洋流的其他影響因素洋流的流向除受風(fēng)力作用影響外還受地轉(zhuǎn)偏向力和海水摩擦力的作用，因此洋流的流向并不和風(fēng)向一致，在北半球要向右偏，南半球要向左偏。洋流的流速遠(yuǎn)比風(fēng)速小。從鉛直方向而言，洋流的速度以海洋表面最大，因摩擦力的影響，愈向下層流速愈小，至一定深度減弱為零。（3）風(fēng)生洋流效應(yīng)Ⅰ：海水輻合與輻散在海岸附近，風(fēng)生洋流會(huì)引起海水質(zhì)量的輻合和輻散。如在熱帶、副熱帶大陸西岸，因離岸風(fēng)的作用，將表層海水吹流而去造成海水質(zhì)量的輻散，引起深層海水上翻，由于深層海水水溫比表層水溫低，因此在上翻區(qū)海水水溫要比同緯度海洋表面的平均水溫為低。若風(fēng)向改變，海水質(zhì)量在此輻合，必然引起海水下翻，海面水溫將顯著增高，厄爾尼諾事件就與此有密切關(guān)系。（4）風(fēng)生洋流效應(yīng)Ⅱ：對(duì)天氣和氣候影響在暖洋流表面一般是水溫高于它上方的氣溫，海面向空氣提供的顯熱和潛熱都較多，不僅使空氣增溫，且使氣層處于不穩(wěn)定狀態(tài)，利于云和降水的形成。在冷洋流表面，一般是水溫低于它上面的氣溫，空氣層結(jié)穩(wěn)定，有利于霧的形成而不易產(chǎn)生降水，因此在低緯度大陸西岸往往形成多霧沙漠。二、環(huán)流與熱量輸送大氣環(huán)流和洋流對(duì)氣候系統(tǒng)中熱量的重新分配起著重要作用。一方面將低緯度的熱量傳輸?shù)礁呔暥龋{(diào)節(jié)了赤道與兩極間的溫度差異；另一方面又因大氣環(huán)流的方向有由海向陸與由陸向海的差異及洋流冷暖的不同，使得同一緯度帶上大陸東西岸氣溫產(chǎn)生明顯差別，破壞了天文氣候的地帶性分布。

（一）赤道與極地間的熱量輸送地球約在南北緯35°間，地-氣系統(tǒng)的輻射熱量有盈余，在高緯則相反。但根據(jù)多年觀測(cè)的溫度記錄，卻未見(jiàn)熱帶逐年增熱，也未見(jiàn)極地逐年變冷，這必然存在著熱量由低緯度向高緯度的傳輸；這種熱量傳輸是由大氣環(huán)流（顯熱和潛熱）和洋流（輸熱）來(lái)進(jìn)行的。三種熱通量的輸送，從季節(jié)來(lái)看，冬季高低緯度間溫度差異最大，環(huán)流最強(qiáng)，由低緯向高緯輸送的熱量最大。夏季南北溫差小，熱量的傳送強(qiáng)度較小。在環(huán)流的經(jīng)向熱量輸送中，洋流輸送量占33％，大氣環(huán)流占67％。在赤道至緯度30°地區(qū)洋流的輸送超過(guò)大氣環(huán)流的輸送。在30°N以北，大氣環(huán)流的輸送超過(guò)了洋流的輸送。

由于環(huán)流經(jīng)向輸送熱量的結(jié)果，低緯度溫度降低了2~13℃，中高緯度溫度升高了6~23℃。（二）海陸間的熱量傳輸大氣環(huán)流和洋流對(duì)海陸間的熱量傳輸有明顯作用。冬季海洋是熱源，大陸是冷源；在中高緯度盛行西風(fēng)，大陸西岸是迎風(fēng)海岸；此外，又有暖洋流經(jīng)過(guò)，故環(huán)流由海洋向大陸輸送的熱量甚多，提高了中高緯度大陸西岸的氣溫。北大西洋和北太平洋東岸暖洋流水溫正距平均在5℃以上；尤其是北大西洋暖流勢(shì)力最強(qiáng)，又由于北大西洋洋盆的有利形狀，使得該暖洋流流經(jīng)冰島、挪威的北角，部分遠(yuǎn)抵巴倫支海；在盛行西的作用下，使西北歐的氣候特別暖和。1月份的歐亞大陸，愈靠近大西洋海岸氣溫愈高，愈向內(nèi)陸，氣溫乃逐漸降低。至東西伯利亞維爾霍揚(yáng)斯克附近，1月平均氣溫降到-50℃，為世界“寒極”；在鄂霍次克海，海面因位于亞歐大陸東側(cè)，受西來(lái)大陸冷空氣及冷洋流的影響，溫度甚低，成為世界“冰窖”。北美大陸也有類似的西岸暖、東岸冷的現(xiàn)象，但海陸溫差不像亞歐大陸那樣突出。夏季，大陸是熱源，海洋是冷源，這時(shí)大陸上熱氣團(tuán)在大陸氣流作用下向海洋輸送熱量。夏季在迎風(fēng)海岸天氣比較涼爽，向內(nèi)陸氣溫逐漸升高；在冷洋流流經(jīng)且盛行離岸風(fēng)的海岸附近，因受海水上翻的影響，氣溫比大陸內(nèi)部要低得多。這種海陸間的熱量交換是造成同一緯度帶上，大陸東西兩岸和大陸內(nèi)部氣溫有顯著差異的重要原因。三、環(huán)流與水分循環(huán)水分循環(huán)包括蒸發(fā)、水汽輸送、降水和徑流（地表和地下徑流）四個(gè)步驟，它須通過(guò)大氣環(huán)流來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，在蒸發(fā)過(guò)程中，在水源充足的條件下（如海洋），蒸發(fā)的快慢和蒸發(fā)量的多寡要受環(huán)流方向及其速度的影響。海洋上年平均蒸發(fā)量最高峰出現(xiàn)在15°~20°N和10°~20°S的信風(fēng)帶，這是風(fēng)向和風(fēng)速都很穩(wěn)定的地帶。且信風(fēng)來(lái)自副熱帶高壓，最有利于海水的蒸發(fā)；而赤道低壓帶因風(fēng)速小，海面蒸發(fā)量反而較小。云和降水的形成以及降水量的大小與大氣環(huán)流的形勢(shì)更為密切。世界降水的緯度帶分布有兩個(gè)高峰：赤道低壓帶，這里有輻合上升氣流，產(chǎn)生大量的對(duì)流雨；中緯度西風(fēng)帶，在冷暖氣團(tuán)交綏的鋒帶上，氣旋活動(dòng)頻繁，降水量較多，是次于赤道的第二個(gè)多雨帶。在這兩個(gè)高峰之間，是副熱帶高壓帶，盛行下沉氣流，因此即使在海洋上空，降水卻甚稀少。在13°~37°N及7°~40°S，蒸發(fā)量大于降水量，水汽有盈余；在赤道帶和中、高緯度降水量大于蒸發(fā)量，水汽有虧損；因此，要達(dá)到水分平衡，則需大氣環(huán)流將水汽從盈余地區(qū)輸送到水汽虧損的地區(qū)。以副熱帶高壓為中心，通過(guò)信風(fēng)和盛行西南風(fēng)（北半球副高北側(cè)）將水汽分別向南和向北作經(jīng)向的輸送。四、環(huán)流變異與氣候環(huán)流因子在氣候形成中起著重要作用。當(dāng)環(huán)流形勢(shì)在某些年份出現(xiàn)異常變化時(shí)，會(huì)直接影響某時(shí)期內(nèi)的天氣和氣候，出現(xiàn)異常。厄爾尼諾：源于西班牙文“ElNino”，原意是“圣嬰”。最初用來(lái)表示在有些年份的圣誕節(jié)前后，沿南美秘魯和厄瓜多爾附近太平洋海岸出現(xiàn)的一支暖洋流；后來(lái)科學(xué)上用此詞表示在南美西海岸（秘魯和厄瓜多爾附近）經(jīng)赤道東太平洋向西至日界線（180°）附近的海面溫度異常增暖現(xiàn)象。常年，此區(qū)域東向信風(fēng)盛行，在平均風(fēng)速下，沿赤道太平洋海平面高度呈西高東低的形勢(shì)。西太平洋斜溫層深度約200m，東太平洋僅50m左右，這種結(jié)構(gòu)與西暖東冷的平均海溫分布相適應(yīng)。但在東風(fēng)異常加強(qiáng)的情況下，赤道表面東風(fēng)應(yīng)力把表層暖水向西太平洋輸送，在西太平洋堆積，那里的海平面就不斷抬升，積累大量位能，斜溫層加深。而東太平洋在離岸風(fēng)的作用下，表層海水產(chǎn)生強(qiáng)的離岸漂流，造成這里持續(xù)的海水質(zhì)量輻散，海平面降低，次層冷海水上翻，導(dǎo)致這里成為溫度更低的冷水帶。此冷水帶有豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽分，使得浮游生物大量繁殖，為魚(yú)類提供充足的餌料，魚(yú)類又為鳥(niǎo)類提供豐盛的食物，所以這里鳥(niǎo)類甚多，鳥(niǎo)糞堆積甚厚，成為當(dāng)?shù)匾豁?xiàng)重要資源。天氣：在冷水帶上，氣溫高于水溫，空氣層結(jié)穩(wěn)定，對(duì)流不易發(fā)展，雨量偏少，氣候干旱。每隔數(shù)年，東向信風(fēng)發(fā)生張馳（即減弱），此處的冷水上翻現(xiàn)象消失，并使西太平洋原先積累的位能釋放；表層暖水向東回流，導(dǎo)致赤道東太平洋海平面升高，海面水溫增暖，秘魯、厄瓜多爾沿岸由冷洋流轉(zhuǎn)變?yōu)榕罅?，海水溫度出現(xiàn)正距平；結(jié)果：下層海水的無(wú)機(jī)鹽類不再涌向海面，導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐母∮紊锖汪~(yú)類大量死亡，大批鳥(niǎo)類亦因饑餓而死，形成一種嚴(yán)重災(zāi)害；天氣：原來(lái)的干旱氣候突然轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘤隁夂颍踔猎斐珊樗簽E，即厄爾尼諾事件。與厄爾尼諾事件密切相關(guān)的環(huán)流還有南方濤動(dòng)（SouthernOscillation，簡(jiǎn)作SO）、沃克（Walker）環(huán)流和哈德萊（Hadley）環(huán)流。南方濤動(dòng)是指南太平洋副熱帶高壓與印度洋赤道低壓這兩大活動(dòng)中心之間氣壓變化的負(fù)相關(guān)關(guān)系。即南太平洋副熱帶高壓比常年增高（降低）時(shí)，印度洋赤道低壓就比常年降低（增高），兩者氣壓變化有“蹺蹺板”現(xiàn)象。為了定量地表示濤動(dòng)振幅的大小，采用南太平洋塔希堤島（143°05‘W，17°53’S）的海平面氣壓（代表南太平洋副熱帶高壓）與同時(shí)期澳大利亞北部的達(dá)爾文港（130°59‘E，12°20’S）的海平面氣壓（代表印度洋赤道低壓）差值，經(jīng)過(guò)一定的數(shù)學(xué)處理來(lái)計(jì)算南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）。將歷年赤道東太平洋海面水溫SST（0°~10°S，180°W向東至90°W）與同時(shí)期南方濤動(dòng)指數(shù)SOI進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾/南方濤動(dòng)（合稱為ENSO）事件的主要特征是：當(dāng)赤道東太平洋海水溫度SST出現(xiàn)異常高位相（增暖）時(shí)，南方濤動(dòng)指數(shù)SOI卻出現(xiàn)異常低位相（塔希堤島氣壓與達(dá)爾港文氣壓差值減小）。1870~1990年的SST（0°~10°S，90°~180°W）與SOI的年平均距平曲線。當(dāng)赤道東太平洋海水溫度SST連續(xù)三個(gè)月正距平在0.5℃以上或其季距平達(dá)到0.5℃以上，即可認(rèn)為出現(xiàn)一次厄爾尼諾事件，達(dá)到上述數(shù)值的負(fù)距平時(shí)，則為反厄爾尼諾事件。1870~1990年SST（虛線）SOI（實(shí)線）的年平均距平在濤動(dòng)的低指數(shù)時(shí)期，赤道低氣壓主體減弱，但前端向東伸展，此時(shí)南、北太平洋上副熱帶高壓減弱，并向較高緯度移動(dòng)；結(jié)果導(dǎo)致信風(fēng)減弱，赤道西風(fēng)發(fā)展，此時(shí)有利于赤道西太平洋暖水的向東擴(kuò)展和輸送；同時(shí)赤道東太平洋冷水上翻的現(xiàn)象亦相應(yīng)減弱乃至停止，造成中、東太平洋海面水溫升高，出現(xiàn)厄爾尼諾事件。在海面高水溫作用下，低層大氣濕度加大，濕不穩(wěn)定得以發(fā)展；因此沃克環(huán)流發(fā)生變化，其上升分支向東移，西太平洋對(duì)流減弱，中、東太平洋對(duì)流發(fā)展。原先的南半球赤道東太平洋干旱帶變?yōu)槎嘤陰?，印度洋和西太平洋的雨量卻大為減少。在低緯度濤動(dòng)低指數(shù)時(shí)期，在海面溫度增暖作用下，副熱帶與赤道間海水溫度的經(jīng)向差別增大，必然導(dǎo)致哈德萊環(huán)流加強(qiáng)；該加強(qiáng)環(huán)流的下沉分支，將產(chǎn)生副熱帶高壓由弱變強(qiáng)的趨勢(shì)；該過(guò)程發(fā)展到一定程度時(shí)，將出現(xiàn)南方濤動(dòng)指數(shù)由低向高轉(zhuǎn)變。在低緯度濤動(dòng)的高指數(shù)時(shí)期，赤道低壓主體加強(qiáng)，但其東端西撤；南北太平洋副高加強(qiáng)且向赤道靠攏，由于經(jīng)向氣壓梯度大，必然導(dǎo)致信風(fēng)加強(qiáng)。在強(qiáng)離岸風(fēng)作用下，赤道東太平洋海水上翻現(xiàn)象強(qiáng)烈發(fā)展，且向西平流，造成大范圍海面降溫，低層大氣變干，層結(jié)穩(wěn)定；赤道主要對(duì)流區(qū)萎縮在西太平洋，沃克環(huán)流上升分支西移，東太平洋又出現(xiàn)少雨氣候。同樣，在高指數(shù)時(shí)期，赤道低水溫又使海面經(jīng)向溫度梯度變小，促使哈德萊環(huán)流減弱，從而使副熱帶高壓減弱，產(chǎn)生由高指數(shù)向低指數(shù)的轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間，即南方濤動(dòng)的平均周期，約為40個(gè)月左右。近百年來(lái)出現(xiàn)的ENSO主要振蕩周期在2~7年內(nèi)變化，峰值為4年左右。ENSO現(xiàn)象，并不是哪一個(gè)半球的行為，而是兩半球大氣環(huán)流作用下，低緯度大氣-海洋相互作用的現(xiàn)象。厄爾尼諾對(duì)氣候的影響以環(huán)赤道太平洋地區(qū)最為顯著。在厄爾尼諾年，印度尼西亞、澳大利亞、印度次大陸等地均出現(xiàn)干旱，而從赤道中太平洋到南美西岸則多雨。觀測(cè)事實(shí)表明，厄爾尼諾事件通過(guò)海氣作用的遙相關(guān)，還對(duì)相當(dāng)遠(yuǎn)的地區(qū)，甚至對(duì)北半球中高緯度的環(huán)流變化亦有一定的影響。比如，當(dāng)厄爾尼諾出現(xiàn)時(shí)，將促使日本列島及我國(guó)東北地區(qū)夏季發(fā)生持續(xù)低溫，并在有的年份使我國(guó)大部分地區(qū)的降水有偏少的趨勢(shì)。海陸分布與周期性風(fēng)系（一）海陸風(fēng)海陸風(fēng)的形成是當(dāng)白天在日射下，陸地增溫快，陸上氣溫比鄰近海上高，陸上暖空氣膨脹上升，到某一高度上，因其氣柱質(zhì)量增多，氣壓遂比海上同一高度平面上為高，等壓面便向海洋傾斜，空氣由大陸流向海洋。因此在下層地面上陸地的空氣質(zhì)量減少，地面氣壓因而下降；而海洋因上層有大陸空氣的流入，空氣質(zhì)量增多，海面氣壓升高，于是在下層便產(chǎn)生自海洋指向陸地的水平氣壓梯度力形成海風(fēng)。夜間，陸地輻射冷卻比海面快，陸上空氣冷卻收縮，致使上層氣壓比海面上同高度的氣壓低，等壓面由海洋向陸地傾斜，空氣由海洋流向陸地上空，地面氣壓比海面氣壓高，于是形成了同白天相反的熱力環(huán)流，下層風(fēng)由陸地吹向海洋，這就是陸風(fēng)。（二）季風(fēng)大范圍地區(qū)的盛行風(fēng)隨季節(jié)而有顯著改變的現(xiàn)象（冬季由大陸吹向海洋，夏季由海洋吹向大陸），稱為季風(fēng)。所謂有顯著改變是：1月與7月盛行風(fēng)向的變移至少有120°；1月與7月盛行風(fēng)向的頻率超過(guò)40％；至少在1月或7月中有1個(gè)月的盛行風(fēng)的平均合成風(fēng)速超過(guò)3m/s。季風(fēng)的形成與多種因素有關(guān)，但主要是由于海陸間的熱力差異以及這種差異的季節(jié)變化引起，其它如行星風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)和廣大高原的熱力、動(dòng)力作用亦有關(guān)系。在夏季大陸上氣溫比同緯度的海洋高，氣壓比海洋上低，氣壓梯度由海洋指向大陸，所以氣流分布是從海洋流向大陸的，形成夏季風(fēng)；冬季則相反，氣流分布是由大陸流向海洋，形成冬季風(fēng)。東亞季風(fēng)冬季，亞洲大陸為蒙古-西伯利亞高壓所盤據(jù)，高壓前緣的偏北風(fēng)就成為亞洲東部的冬季風(fēng)。由于各地處于高氣壓的部位不同，各地冬季風(fēng)的方向并不完全相同，由北而南依次為西北風(fēng)、北風(fēng)和東北風(fēng)。由于蒙古-西伯利亞高壓比較強(qiáng)大，由陸向海，氣壓比較陡峻，所以風(fēng)力較強(qiáng)。在冬季風(fēng)盛行時(shí)，這些地區(qū)是低溫、干燥和少雨。夏季，亞洲大陸為熱低壓所控制，同時(shí)太平洋副熱帶高壓西伸北進(jìn)，因此高低壓之間的偏南風(fēng)就成為亞洲東部的夏季風(fēng)；由于此時(shí)氣壓梯度（溫度梯度）比冬季小，所以夏季風(fēng)比冬季風(fēng)弱。在夏季風(fēng)盛行時(shí)是高溫、濕潤(rùn)和多雨。東亞季風(fēng)對(duì)我國(guó)、朝鮮半島、日本等地區(qū)的天氣和氣候影響很大。亞洲南部的季風(fēng)，主要是由行星風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)而引起的，但也有海陸熱力差異的影響。以印度季風(fēng)（也稱南亞季風(fēng)）為例，冬季行星風(fēng)帶南移，赤道低壓移到南半球，亞洲大陸為強(qiáng)大冷高壓，高壓南部的東北風(fēng)就成為亞洲南部的冬季風(fēng)。夏季行星風(fēng)帶北移，赤道低壓移到北半球，再加上大陸熱力因子的作用，低壓中心出現(xiàn)在印度半島。而此時(shí)正是南半球的冬季，澳大利亞是一個(gè)低溫高壓區(qū)，氣壓梯度由南向北，南來(lái)氣流跨越赤道后，受北半球地轉(zhuǎn)偏向力的作用，形成西南風(fēng)，即南亞的夏季風(fēng)。在季風(fēng)的影響下，南亞也是冬干夏濕，但是它和東亞季風(fēng)有一個(gè)明顯差別，即南亞夏季風(fēng)比冬季風(fēng)強(qiáng)。因?yàn)槎緛喼弈喜窟h(yuǎn)離蒙古-西伯利亞高壓中心，并有青藏高原的阻擋，再加上印度半島面積較小，緯度較低，海陸之間的氣壓梯度較弱，因此冬季風(fēng)不強(qiáng)。夏季印度半島氣溫特別高，是熱低壓中心所在，它與南半球副高之間的氣壓梯度大，因此南亞的夏季風(fēng)強(qiáng)于冬季風(fēng)。地形與地方性風(fēng)因地形而產(chǎn)生的局部環(huán)流主要有高原季風(fēng)、山谷風(fēng)，因經(jīng)過(guò)山區(qū)而形成的地方性風(fēng)有焚風(fēng)和峽谷風(fēng)等。

（一）青藏高原季風(fēng)在青藏高原，由于它與四周自由大氣的熱力差異，所造成冬夏相反的盛行風(fēng)系，稱為高原季風(fēng)。冬季高原上出現(xiàn)冷高壓，夏季出現(xiàn)熱低壓（500hPa以下），其厚度夏季比冬季