主题:氣象

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天气是一个包罗万象的术语,用来描述发生在一个星球大气层的在给定时间的所有这一切多种多样的现象。该术语通常指的是在数小时或数天的很短时间的这些现象活动,相对于长期的气候是指在一段长时间内的平均大气状况。当不加限定使用的,“天气”,被理解为地球上的天气。

天气现象主要源于不同地方的温度差异。从大的尺度来看,接近赤道的地区单位面积接收到的太阳能总的来说比其他地区大。从较小的尺度来看,不同的下边界(如地面和海洋)由于不同的物理性质,吸收太阳能的效率也不同。

温度差异会导致气压差异。若某个表面的温度较高,表面上的空气就会被加热并膨胀上升,表面处的气压就会降低,周围的空气会来补充,于是空气运动产生。另外科里奥利力会影响气流的运动方向。许多复杂的天气现象都源于这样一个简单的系统,好比海陆风

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主要上层高速气流的一般结构。
高速气流,或称喷射气流高空急流(英语:Jet Stream),是行星尺度的大气环流。在地球上,指数条围绕地球的强而窄的高速气流带,集中在对流层顶,在中高西风带内或在低纬度地区都可出现。其水平长度达上万公里,宽数百公里,厚数公里。中心风速有时可达每小时200至300公里的偏西风,而且可以有一个或多个风速极大中心,具有强大的水平风切变和垂直风切变。高速气流附近亦有强大风切变,这也是所谓飞机上的乱流。

喷射气流是第二次世界大战时,美国B-29轰炸机日本进行轰炸时无意中发现的。当时自美军基地起飞,朝向日本群岛向西飞的B-29轰炸机的机员曾发觉某种奇妙的现象,即在引擎正常运作而没有机械故障的征兆下,仪器的指针却显示飞机的移动速度很慢。经研究后才发现,日本上空有一道喷射气流由西向东一直到美洲。在高空中以数百公里时速由西向东吹的喷流会大大减低飞机前进的速度。因此从亚洲飞往北美加拿大的航机多会取道这高速气流带,以缩短航程和节省燃油,而回程则可能会取道北极航线

极地高空急流一般出现在大气层250百帕,即海拔7至12公里(23,000至39,000英尺)处。更弱的亚热带高空急流的高度(英語:altitude)更高,海拔10至16公里(33,000至52,000英尺)。夏季,北半球极地急流偏北;冬季,北半球极地急流偏南。高空急流的宽度为数百公里(千米),厚度小于5km。

高空急流的路径为曲流形状,曲流的形状自西向东传播,但速度(即“相速度”)要大大小于实际风速。环绕地球的高空急流一般有4-5个大尺度的罗斯贝波,这是由地球自转的科氏力(英語:Coriolis Force)导致的。高空急流的曲流发展,最终会形成与高空急流脱离的单独的气旋反气旋

高空急流的风速超过每小時90km,最大记录是每小時398km。


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