大气环流是地球大气层内气流沿着稳定的路径进行不同规模运动的总称。其主要表现形式包括全球行星风系、三圈环流、定常分布的平均槽脊和高空急流、西风带中的大型扰动、季风环流。
17世纪,随着航海事业的发展和气象观测仪器的应用,人们开始研究信风和全球大气环流。1686年,英国天文学家哈雷首次提出信风理论。半个世纪后,随着人们对信风研究的深入,英国天文学家哈得来(G.Hadley,1685-1744)第一次在研究大气环流时考虑地球自转的因素,修正了哈雷的理论,并创立了经圈环流的理论。此理论虽较粗略,却是以后大气环流研究的基础之一,而人们还把赤道附近的经圈环流称为哈得来环流。
1856年,美国人费雷尔(W.Ferrel,1817-1891)首次将科里奥利力引入大气运动研究,并提出中纬度的逆环流,推进了经圈环流的理论。19世纪末,挪威气象学家皮耶克尼斯(V.F.K.Bjerknes,1862-1951)将流体力学和热力学应用于大尺度大气和海洋运动研究,提出了著名的环流理论。他还根据理论和观测事实,于1921年提出了著名的大气环流图案,揭示了地球上空大气运动的规律。
此后,大气环流理论仍在发展。1928年,瑞典气象学家伯杰龙(T.H.P.Bergeron,1891-1977)最先提出三圈环流理论,后经瑞典裔美国气象学家罗斯贝(C.G.Rossby,1898-1957)作进一步延伸,用它代替哈得来环流模式。
大气环流十分复杂,环流性状在不断变化,这是太阳-天气气候关系、地-气关系、海-气关系、甚至还有生物和人类活动的影响长期综合作用的结果,还需要继续做不断的探索。大气环流研究不仅是人类认识自然的重要组成部分,而且对于改进和提高天气预报准确率、研究气候形成理论、探索全球气候变化、以及更有效地利用气候资源,都具有重要的意义。
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