有陽(yáng)光的原因,有地球自轉(zhuǎn)的原因,有地球上土地和水的分布的原因,熱力學(xué)第零定律把這些因素聯(lián)系起來(lái) 。除了急流空氣的冷熱大循環(huán)外,大氣中的風(fēng)向與地球自轉(zhuǎn)有關(guān) 。赤道和極地的空氣對(duì)流到中層區(qū)域 。由于溫差的原因,冷熱大軍相遇時(shí)會(huì)出現(xiàn)降雨、降雪、熱帶風(fēng)暴等天氣現(xiàn)象,從而形成整體的大氣環(huán)流 。
大氣為什么環(huán)流?是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)嗎?
有太陽(yáng)光的原因,有地球自轉(zhuǎn)的原因,也有地球水陸分布的原因,而把這些種種因素聯(lián)系起來(lái)的是熱力學(xué)第零定律 。什么是熱力學(xué)第零定律?熱力學(xué)第零定律(ZerothLawofThermodynamics),指如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同),則它們彼此也必定處于熱平衡 。
熱平衡方程:Q放=Q吸 。為什么叫第零定律?這似乎和我們?nèi)粘5娜∶?xí)慣不符,第一就第一嘛,非要叫個(gè)第零 。其實(shí)是因?yàn)樵谶@條定律出現(xiàn)之前,熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律早就出來(lái)80年了 ??赡苁撬A(chǔ)了吧,以致于之前人們都沒(méi)把它當(dāng)個(gè)定律提出來(lái) 。直到1939年,英國(guó)物理學(xué)家拉爾夫·福勒才把它提了出來(lái),但它作為熱力學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)該放在所有熱力學(xué)定律最前面,于是就只好叫第零定律了 。
熱力學(xué)第零定律揭示了世上一切東西都趨于溫度一致發(fā)展 。基于熱力學(xué)第零定律的冷熱空氣對(duì)流形成了大氣環(huán)流 。先舉一個(gè)日常的例子,一缸熱水浴洗著洗著就變涼了,于是你提來(lái)一壺100℃的開水從浴缸的一頭倒了進(jìn)去,然后熱水猛沖進(jìn)浴缸里后,會(huì)慢慢往上層流動(dòng),原來(lái)的冷水會(huì)從下層對(duì)流,這就形成了水環(huán)流,目的是為了讓水溫達(dá)到新的熱平衡 。
大氣環(huán)流也是這個(gè)原理,倒的哪壺?zé)崴褪翘?yáng)光 。由于地球旋轉(zhuǎn)軸傾斜的原因,太陽(yáng)光只會(huì)直射赤道附近,在南北溫差線間徘徊 。相當(dāng)于一直使勁地往這個(gè)位置倒熱水 。大氣受到太陽(yáng)光的加熱不均,大范圍來(lái)說(shuō),赤道熱兩極冷,就會(huì)在赤道與極地分別形成熱空氣與冷空氣 。冷空氣重就會(huì)下沉,熱空氣輕就會(huì)上升 。而它們之間的這個(gè)溫度差就是導(dǎo)致大氣環(huán)流的根本原因 。
下圖(圖一)為大氣的循環(huán)方式 。赤道那一團(tuán)云代表了赤道云帶,這是由于太陽(yáng)加熱赤道的海洋與陸地,溫潤(rùn)潮濕的水汽隨著低壓空氣上升形成的 。而在兩極空氣干冷下沉,形成一個(gè)降水很小的高壓區(qū),稱為極低高壓區(qū) 。赤道和極地的空氣往中維度區(qū)域?qū)α?,因?yàn)橛袦夭?,冷熱大軍交匯就會(huì)出現(xiàn)降雨、降雪、熱帶風(fēng)暴等等天氣現(xiàn)象,整體上形成大氣環(huán)流 。
氣候終結(jié)者:噴射氣流除了大的冷熱循環(huán),大氣中的風(fēng)向就與地球的自轉(zhuǎn)有關(guān)系了 。其中最有特點(diǎn)的就是噴射氣流 。1935年3月15日,世界環(huán)球飛行記錄保持者威利·波斯特從加利福尼亞的伯班克起飛,開始了他又一輪的世界記錄挑戰(zhàn),只是這一次他不是挑戰(zhàn)飛行速度,而是飛行高度 。當(dāng)他飛到10公里的高空時(shí),第一次發(fā)現(xiàn)了一股非常奇怪的氣流,雖然他的飛機(jī)只有170邁,但他的地面速度卻是這個(gè)速度兩倍,這是人類第一次發(fā)現(xiàn)噴射氣流 。
噴射氣流是低壓的溫潤(rùn)熱帶空氣與高壓的寒冷寒帶空氣交匯形成的產(chǎn)物,而由于地球自轉(zhuǎn)的原因,它總是吹向東方 。噴射氣流有兩種,一種是環(huán)繞極地的極地噴射氣流,一種是環(huán)繞亞熱帶的亞熱帶噴射氣流 。而亞熱帶噴射氣流環(huán)繞的區(qū)域也叫做亞熱帶無(wú)風(fēng)帶,也就是南北緯30°的地方 。噴射氣流就像是一個(gè)橡皮檫,可以直接把一切氣候抹除,所以(圖一)你會(huì)看見(jiàn)大氣循環(huán)斷成了幾個(gè)小循環(huán) 。
推薦閱讀
- 蚯蚓為什么不能放在水中,蚯蚓不生活在水中
- Z17為什么發(fā)熱,手機(jī)為什么會(huì)發(fā)熱
- 為什么 微信 淘寶,為什么淘寶不能用微信支付
- 華為暢享為什么便宜,暢享和暢玩有什么區(qū)別
- 為什么會(huì)發(fā)生爆炸,為什么面粉顆粒達(dá)到一定濃度
- 為什么開空調(diào)甲醛飆升,好糾結(jié)空調(diào)能不能除甲醛呢
- 為什么好友突然拉黑你,如果兩個(gè)人是非常好的好友
- 瀕死體驗(yàn)為什么還活了,瀕死體驗(yàn)是真的嗎
- LOL為什么都說(shuō)韋神占資源多,LOL韋神到底是誰(shuí)
- 為什么人類會(huì)有性別,人類為什么要有性別
