三圈環流

只受太陽輻射和地球自轉影響所形成的環流圈，稱為三圈環流。它是大氣環流的理想模式。其分第一環流圈，第二環流圈和第三環流圈。第一環流圈為哈德來環流，又稱信風環流圈或熱帶環流圈；第二環流圈為費雷爾環流，又稱中緯度環流圈；第三環流圈指極地環流圈。

基本資訊

中文名

三圈環流

外文名

Tricellular theory

特點

只受太陽輻射和地球自轉的影響

分類

低緯環流

三圈環流

由於赤道地區氣溫高，氣流膨脹上升，高空氣壓較高，受水平氣壓梯度力的影響，氣流向極地方向流動。又受地轉偏向力的影響，氣流運動至北緯30度時便堆積下沉，使該地區地表氣壓較高，又因為該地區位於副熱帶，故形成副熱帶高氣壓帶。赤道地區地表氣壓較低，於是形成赤道低氣壓帶。在地表，氣流從高壓流向低壓，形成低緯環流。

中緯和高緯環流

在地表，副熱帶高壓地區的氣壓較高，因此氣流向極地方向流動。在極地地區，由於氣溫低，氣流收縮下沉，氣壓高，氣流向赤道方向流動。來自極地的氣流和來自副熱帶的氣流在60度附近相遇，形成了鋒面，稱作極鋒。此地區氣流被迫抬升，因此形成副極地低氣壓帶。氣流抬升後，在高空分流，向副熱帶以及極地流動，形成中緯環流和高緯環流。

三圈環流

環流理論

理論簡介

三圈環流理論 ，在氣象學中指逐漸被廢棄的有關地環風系的模式，它表示在南北半球各有3個平行的風圈或風帶。

理論形成

三圈環流理論自T.伯傑龍最先提出（1928），後由C. G.羅斯貝作進一步發揮，用它代替喬治·哈得來在1735年所提出的哈得來環流模式。

哈得來模式表示在南北半球各有一個單一環流，在低空空氣向西並向赤道流動，在高空空氣向東並向極地流動。三圈環流理論假定在每個半球上各有兩個哈得來環流，一個出現在近赤道地區，一個出現在近極地區域。在兩個環流之間是費雷爾環流，在費雷爾環流圈中，地面空氣向東並向極地流動，高空則向西並向赤道流動。三圈環流理論較好地解釋了地表面所觀測到的風系：熱帶東風信風帶，中緯度西風帶和極地東風帶。但是，這個理論與下列事實不一致：在高空中緯度西風帶不是改變方向，而是風速變得更強；其次，在熱帶高空氣常常很弱，或根本不存在；並且在三圈環流中向極地輸送的能量不如熱帶大氣從太陽輻射中得到的能量為多。此外，三圈環流理論不能解釋大氣中角動量的輸送。

由於在熱帶和極地，東風帶的流動方向和地球自轉的方向相反，地面摩擦使其速度減慢（相對於地面），並不斷地從地球獲得角動量；又因為東風帶的速度保持不變，因此必須把獲得的角動量同時傳遞給中緯度西風帶。中緯度向東吹的風速快於地球轉動的速度，地面摩擦使其速度減慢並失去角動量傳給地球；這樣，它們也繼續保持比較穩定的速度。怎樣完成這種動量傳遞，三圈環流理論不能解釋特別清楚。現在有人認為，完成這種動量傳遞的中緯度是高低氣壓系統，即擾動，和長的駐波。